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JP7388583B2 - hot water production system - Google Patents
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Description

本発明は、温水製造システムに関するものである。 The present invention relates to a hot water production system.

従来、温水製造システムが知られている。例えば特許文献1には、食品等のワークを温水洗浄または温水殺菌するために、ヒートポンプを用いて温水を製造するシステムが示されている。 Conventionally, hot water production systems are known. For example, Patent Document 1 discloses a system that uses a heat pump to produce hot water in order to wash or sterilize a work such as food with hot water.

特開2009-133522号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-133522

現在、工場・事業場の多くでは、代表的な温室効果ガスであるCOの排出量削減を目的として、化石燃料から脱却する「脱炭素」への取り組みが進められている。そこで、特許文献1に示されるように、温水を製造するシステムとして、ヒートポンプを用いたシステムを採用することが増えてきている。しかしながら、ヒートポンプは、出湯温度が低ければCOP(エネルギー消費効率)は高く、CO排出量の削減効果も高いが、出湯温度を高めて使用する場合は、COPは低くなり、CO排出量の削減効果も低下するという特性がある。また、出湯温度を高めて使用する場合は、COPが低いため、ランニングコストも高くなる。 Currently, many factories and business establishments are moving forward with ``decarbonization'' efforts to move away from fossil fuels, with the aim of reducing emissions of CO2 , a typical greenhouse gas. Therefore, as shown in Patent Document 1, systems using heat pumps are increasingly being adopted as systems for producing hot water. However, with heat pumps, if the hot water outlet temperature is low, the COP (energy consumption efficiency) is high and the effect of reducing CO2 emissions is high, but when the hot water outlet temperature is raised and used, the COP becomes low and the CO2 emissions are reduced. It has the characteristic that the reduction effect also decreases. Moreover, when using the hot water at a higher temperature, the COP is low, so the running cost is also high.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、出湯温度を高めた場合であっても、CO排出量の削減効果が高く、ランニングコストも削減できる温水製造システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to provide a hot water production system that is highly effective in reducing CO2 emissions and can reduce running costs even when the hot water temperature is increased. It's about doing.

本発明は、用水をヒートポンプ式給湯器(例えば、ヒートポンプ式給湯システム10の給湯器)に循環させながら目標給湯温度まで加温する第1加温手段(例えば、第1加温手段2)と、前記第1加温手段で前記目標給湯温度まで加温された用水を蒸気ボイラ(例えば、蒸気ボイラ装置30)で発生させた蒸気と直接熱交換させて、前記目標給湯温度よりも高く設定された目標出湯温度まで昇温する第2加温手段(例えば、第2加温手段3)と、前記第1加温手段および前記第2加温手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記設定された目標出湯温度に応じて、前記給湯器と前記蒸気ボイラの出力分担を調整する温水製造システムに関する。 The present invention provides a first heating means (for example, the first heating means 2) that heats water to a target hot water supply temperature while circulating water to a heat pump water heater (for example, the water heater of the heat pump water heater system 10); The water heated to the target hot water supply temperature by the first heating means is directly exchanged with steam generated by a steam boiler (for example, the steam boiler device 30), so that the water temperature is set higher than the target hot water supply temperature. A second heating means (for example, second heating means 3) that raises the temperature to a target tapping temperature, and a control means that controls the first heating means and the second heating means, the control means The present invention relates to a hot water production system that adjusts the output sharing between the water heater and the steam boiler according to the set target hot water temperature.

また、前記第2加温手段は、前記蒸気ボイラで発生させた蒸気を集合させる蒸気ヘッダ(例えば、蒸気ヘッダ51)と、前記蒸気ヘッダからの蒸気の供給量を調整する昇温用給蒸弁(例えば、昇温用給蒸弁54)と、を有し、前記制御手段は、前記蒸気ヘッダのヘッダ圧力が目標蒸気圧力となるように、前記蒸気ボイラを制御するボイラ制御部と、前記第2加温手段から出湯する温水が前記設定された目標出湯温度となるように、前記昇温用給蒸弁を制御する給蒸制御部と、を有することが好ましい。 Further, the second heating means includes a steam header (e.g., steam header 51) that collects the steam generated in the steam boiler, and a heating steam supply valve that adjusts the amount of steam supplied from the steam header. (for example, a steam supply valve for temperature increase 54), and the control means includes a boiler control unit that controls the steam boiler so that the header pressure of the steam header becomes the target steam pressure, and 2. It is preferable to include a steam supply control section that controls the temperature raising steam supply valve so that the hot water discharged from the heating means reaches the set target hot water discharge temperature.

また、前記第1加温手段は、未加温の用水が補給され、この用水を前記給湯器に循環加温させることにより生成した温水を貯留する第1温水タンク(例えば、第1温水タンク40)と、前記給湯器と前記第1温水タンクの間で用水を循環させる循環ラインと、前記給湯器で生成した温水の給湯温度を検出する給湯温度センサと、を備え、前記第2加温手段は、前記給湯器で生成した温水に前記蒸気ボイラで発生させた蒸気を供給する昇温用給蒸ライン(例えば、昇温用給蒸ラインL2)と、前記昇温用給蒸ラインに設けられた昇温用給蒸弁(例えば、昇温用給蒸弁54)と、前記蒸気を供給した後の温水の温度を検出する第2温度センサ(例えば、第2温度センサ241)と、備え、前記制御手段は、前記給湯温度センサの検出温度が前記目標給湯温度になるように前記給湯器を制御し、前記第2温度センサの検出温度が前記目標出湯温度になるように前記昇温用給蒸弁の開度を制御することが好ましい。 The first heating means also includes a first hot water tank (for example, a first hot water tank 40 ), a circulation line that circulates water between the water heater and the first hot water tank, and a hot water temperature sensor that detects the temperature of hot water generated by the water heater, and the second heating means is provided in a heating steam supply line (e.g., heating steam supply line L2) that supplies steam generated by the steam boiler to hot water generated in the water heater, and in the heating steam supply line L2. and a second temperature sensor (for example, second temperature sensor 241) that detects the temperature of the hot water after supplying the steam, The control means controls the water heater so that the temperature detected by the hot water temperature sensor becomes the target hot water temperature, and controls the heating water heater so that the temperature detected by the second temperature sensor becomes the target hot water temperature. It is preferable to control the opening degree of the steam valve.

また、前記第2加温手段は、前記第1温水タンクから温水が供給される第2温水タンク(例えば、第2温水タンク240)を備え、前記昇温用給蒸ラインは、前記第2温水タンクに前記蒸気ボイラで発生させた蒸気を供給し、前記第2温度センサは、前記第2温水タンク内の温水の温度を検出することが好ましい。 Further, the second heating means includes a second hot water tank (for example, a second hot water tank 240) to which hot water is supplied from the first hot water tank, and the temperature raising steam supply line is connected to the second hot water tank. It is preferable that steam generated by the steam boiler is supplied to the tank, and that the second temperature sensor detects the temperature of hot water in the second hot water tank.

また、前記第1加温手段は、前記第1温水タンク内の温水の温度を検出する第1温度センサを備え、前記制御手段は、前記第1温度センサの検出温度に基づいて、前記循環ラインを介した用水の循環の実行と停止を切り替えることが好ましい。 Further, the first heating means includes a first temperature sensor that detects the temperature of hot water in the first hot water tank, and the control means controls the circulation line based on the temperature detected by the first temperature sensor. It is preferable to switch between running and stopping the circulation of water through the .

また、前記第1加温手段は、前記第1温水タンク内の水位を検出する第1水位センサ(例えば、第1水位センサ42)と、前記第1温水タンクに用水を補給する補給水ライン(例えば、補給水ラインL5)と、前記補給水ラインに設けられた補給水弁(例えば、補給水弁62)と、を備え、前記制御手段は、前記第1水位センサの検出水位が設定水位を下回ると、前記補給水弁を開放することが好ましい。 The first heating means also includes a first water level sensor (for example, the first water level sensor 42) that detects the water level in the first hot water tank, and a make-up water line (for example, the first water level sensor 42) that supplies water to the first hot water tank. For example, the control means includes a make-up water line L5) and a make-up water valve (for example, make-up water valve 62) provided in the make-up water line, and the control means is configured such that the detected water level of the first water level sensor is higher than the set water level. When the water drops below the water level, it is preferable to open the make-up water valve.

また、前記補給水ラインを流通する用水と蒸気とを間接熱交換させる予熱用熱交換器(例えば、予熱用熱交換器75)と、前記予熱用熱交換器に前記蒸気ボイラで発生させた蒸気を供給する予熱用給蒸ライン(例えば、予熱用給蒸ラインL10)と、前記予熱用給蒸ラインに設けられた予熱用給蒸弁(例えば、予熱用給蒸弁76)と、を備え、前記制御手段は、前記補給水弁を開放する際に、前記予熱用給蒸弁を開放することが好ましい。 Further, a preheating heat exchanger (for example, preheating heat exchanger 75) that indirectly exchanges heat between water and steam flowing through the make-up water line, and a preheating heat exchanger that uses steam generated in the steam boiler in the preheating heat exchanger a preheating steam supply line (e.g., preheating steam supply line L10), and a preheating steam supply valve (for example, preheating steam supply valve 76) provided in the preheating steam supply line, It is preferable that the control means opens the preheating steam supply valve when opening the make-up water valve.

また、前記第1温水タンクと前記第2温水タンクとを接続する温水送出ライン(例えば、温水送出ライン22)に設けられた温水ポンプ(例えば、温水ポンプ243)と、前記第2温水タンクの水位を検出する第2水位センサ(例えば、第2水位センサ242)と、を備え、前記制御手段は、前記第2水位センサの検出水位が設定水位を下回ると、前記温水ポンプを駆動することが好ましい。 Also, a hot water pump (e.g., hot water pump 243) provided in a hot water delivery line (e.g., hot water delivery line 22) connecting the first hot water tank and the second hot water tank, and a water level of the second hot water tank. and a second water level sensor (for example, second water level sensor 242) that detects the water level, and the control means preferably drives the hot water pump when the detected water level of the second water level sensor falls below a set water level. .

また、前記第1加温手段は、前記第1温水タンク内の温水の温度を検出する第1温度センサ(例えば、第1温度センサ41)を備え、前記第1加温手段は、複数の前記給湯器(例えば、給湯器11、12、13)を含み、前記第1温水タンクには、前記給湯器の運転台数を変更するための複数段階の温度閾値が設定され、前記制御手段は、前記第1温水タンク内の温度下降時は、前記第1温度センサの検出温度が前記温度閾値を1段階下回るたびに前記給湯器の運転台数を1台ずつ増加させる台数制御を実行し、前記第1温水タンク内の温度上昇時は、前記第1温度センサの検出温度が前記温度閾値を1段階上回るたびに前記給湯器の運転台数を1台ずつ減少させる台数制御を実行することが好ましい。 Further, the first heating means includes a first temperature sensor (for example, the first temperature sensor 41) that detects the temperature of the hot water in the first hot water tank, and the first heating means includes a plurality of including a water heater (for example, water heaters 11, 12, 13), a plurality of temperature thresholds are set in the first hot water tank for changing the number of operating water heaters, and the control means When the temperature in the first hot water tank decreases, the number of water heaters in operation is increased by one each time the temperature detected by the first temperature sensor falls below the temperature threshold by one. When the temperature in the hot water tank increases, it is preferable to perform number control in which the number of operating water heaters is decreased by one each time the temperature detected by the first temperature sensor exceeds the temperature threshold by one step.

また、前記給湯器に供給する用水および/または前記蒸気ボイラに供給する給水を貯留する給水タンク(例えば、給水タンク60)と、前記給湯器の循環加温対象を前記第1温水タンクの貯留水または前記給水タンクの貯留水に切り替える切替手段(例えば、切替手段290)と、を備えることが好ましい。 Further, a water supply tank (for example, water supply tank 60) that stores water to be supplied to the water heater and/or supply water to be supplied to the steam boiler, and a water supply tank (e.g., water supply tank 60) that stores water to be supplied to the water heater and/or water supply to the steam boiler, and a water supply tank that stores the water to be circulated and heated in the water heater in the first hot water tank. Alternatively, it is preferable to include a switching means (for example, switching means 290) for switching to the water stored in the water supply tank.

また、前記第1加温手段は、前記第1温水タンク内の温水の温度を検出する第1温度センサ(例えば、第1温度センサ41)を備え、前記第1加温手段は、複数の前記給湯器(例えば、給湯器11、12、13)を含み、前記第1温水タンクには、前記給湯器の接続台数を変更するための複数段階の温度閾値が設定され、前記制御手段は、前記第1温水タンク内の温度下降時は、前記第1温度センサの検出温度が前記温度閾値を1段階下回るたびに前記第1温水タンクに対する前記給湯器の接続台数を1台ずつ増加させると同時に、前記給水タンクに対する前記給湯器の接続台数を1台ずつ減少させるように前記切替手段を制御し、前記第1温水タンク内の温度上昇時は、前記第1温度センサの検出温度が前記温度閾値を1段階上回るたびに前記第1温水タンクに対する前記給湯器の接続台数を1台ずつ減少させると同時に、前記給水タンクに対する前記給湯器の接続台数を1台ずつ増加させるように前記切替手段を制御することが好ましい。 Further, the first heating means includes a first temperature sensor (for example, the first temperature sensor 41) that detects the temperature of the hot water in the first hot water tank, and the first heating means includes a plurality of The first hot water tank includes a water heater (for example, water heaters 11, 12, and 13), and a plurality of temperature thresholds for changing the number of connected water heaters is set in the first hot water tank. When the temperature in the first hot water tank decreases, each time the temperature detected by the first temperature sensor falls below the temperature threshold by one step, the number of water heaters connected to the first hot water tank is increased by one, and at the same time, The switching means is controlled to reduce the number of water heaters connected to the water supply tank one by one, and when the temperature in the first hot water tank increases, the temperature detected by the first temperature sensor is lower than the temperature threshold. The switching means is controlled to decrease the number of water heaters connected to the first hot water tank by one each time the temperature increases by one step, and simultaneously increase the number of water heaters connected to the water supply tank by one. It is preferable.

また、前記給水タンク内の貯留水の温度を検出する第3温度センサを備え、前記制御手段は、前記第3温度センサの検出温度が加温停止温度になると前記給水タンクに給湯中の前記給湯器を停止させることが好ましい。 The control means also includes a third temperature sensor that detects the temperature of the water stored in the water supply tank, and when the temperature detected by the third temperature sensor reaches a heating stop temperature, the control means controls the hot water being supplied to the water supply tank. Preferably, the device is stopped.

また、本発明は、用水をヒートポンプ式給湯器(例えば、ヒートポンプ式給湯システム10の給湯器)に循環させながら目標給湯温度まで加温する第1加温工程と、前記第1加温工程で前記目標給湯温度まで加温された用水を蒸気ボイラ(例えば、蒸気ボイラ装置30)で発生させた蒸気と直接熱交換させて、前記目標給湯温度よりも高く設定された目標出湯温度まで昇温する第2加温工程と、を備え、前記第1加温工程および前記第2加温工程の実行時に、前記設定された目標出湯温度に応じて、前記給湯器と前記蒸気ボイラの出力分担を調整する温水製造方法に関する。 Further, the present invention provides a first heating step of heating water to a target hot water temperature while circulating it in a heat pump water heater (for example, the water heater of the heat pump water heating system 10); A first step in which the water heated to the target hot water supply temperature is directly exchanged with steam generated by a steam boiler (for example, the steam boiler device 30) to raise the temperature to a target hot water outlet temperature set higher than the target hot water supply temperature. 2 heating steps, and when executing the first heating step and the second heating step, the output sharing between the water heater and the steam boiler is adjusted according to the set target hot water temperature. Related to hot water production method.

本発明によれば、出湯温度を高めた場合であっても、CO排出量の削減効果が高く、ランニングコストも削減することが可能な温水製造システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a hot water production system that is highly effective in reducing CO 2 emissions and can also reduce running costs even when the tapped water temperature is increased.

本発明の第1実施形態の温水製造システムを示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a hot water production system according to a first embodiment of the present invention. 上記実施形態の給湯器のヒートポンプ回路を示す図である。It is a figure showing the heat pump circuit of the water heater of the above-mentioned embodiment. 上記実施形態の制御部の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of a control section of the embodiment. 上記実施形態の第1貯湯制御の内容を説明するための概略図である。It is a schematic diagram for explaining the contents of the first hot water storage control of the above embodiment. 上記実施形態の第2貯湯制御の内容を説明するための概略図である。It is a schematic diagram for explaining the content of the 2nd hot water storage control of the above-mentioned embodiment. 加温手段として蒸気ボイラ装置からの蒸気のみを用いて温水製造システムを構築した第1の比較例を示す模式的な図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a first comparative example in which a hot water production system is constructed using only steam from a steam boiler device as a heating means. 加温手段としてヒートポンプ式給湯システムのみを用いて温水製造システムを構築した第2の比較例を示す模式的な図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a second comparative example in which a hot water production system is constructed using only a heat pump hot water supply system as a heating means. 上記実施形態の温水製造システムを示す模式的な図である。It is a typical diagram showing the hot water production system of the above-mentioned embodiment. 上記実施形態の効果を示すグラフである。It is a graph showing the effect of the above embodiment. 本発明の第2実施形態の温水製造システムを示す概略図である。It is a schematic diagram showing a hot water production system of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態の温水製造システムの要部を示す概略図である。It is a schematic diagram showing the main part of the hot water production system of a 3rd embodiment of the present invention. 上記実施形態の第1貯湯温度制御の内容を説明するための図である。It is a figure for explaining the content of the 1st hot water storage temperature control of the said embodiment.

<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態に係る温水製造システム1について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書における「ライン」とは、流路、経路、管路等の流体の流通が可能なラインの総称である。
<First embodiment>
Hereinafter, a hot water production system 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the term "line" in this specification is a general term for lines through which fluid can flow, such as flow paths, routes, and pipes.

図1は、本実施形態の温水製造システム1を示す概略図である。
本実施形態の温水製造システム1は、用水W1をヒートポンプ式給湯器の凝縮器に循環させながら第1温度まで加温する第1加温手段2と、第1加温手段2で加温された用水W1を蒸気ボイラで発生させた蒸気Sと直接熱交換させて第1温度よりも高い第2温度まで昇温する第2加温手段3と、を備える。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a hot water production system 1 of this embodiment.
The hot water production system 1 of the present embodiment includes a first heating means 2 that heats water W1 to a first temperature while circulating it to a condenser of a heat pump type water heater; A second heating means 3 is provided which heats the water W1 to a second temperature higher than the first temperature by directly exchanging heat with the steam S generated by the steam boiler.

第1加温手段2は、ヒートポンプ式給湯システム10により構成されており、複数のヒートポンプ式給湯器、本実施形態においては、第1ヒートポンプ式給湯器11、第2ヒートポンプ式給湯器12、第3ヒートポンプ式給湯器13(以下、第1給湯器11、第2給湯器12、第3給湯器13ともいう)並びに、後述する貯湯用の第1温水タンク40を備えている。ヒートポンプ式給湯器11、12、13(以下、給湯器11、12、13ともいう)はそれぞれ、好適には電気駆動の冷媒圧縮機を有し、第1温水タンク40内の用水W1をヒートポンプ式給湯システム10の凝縮器に循環させて第1温度、例えば50~70℃に加温する。ヒートポンプ式給湯システム10と第1温水タンク40との間は、第1循環ラインを構成する第1給湯ラインL1、第1給湯戻りラインL1Rによって、循環可能に接続されている。 The first heating means 2 is constituted by a heat pump water heater system 10, which includes a plurality of heat pump water heaters, in this embodiment, a first heat pump water heater 11, a second heat pump water heater 12, and a third heat pump water heater 12. It includes a heat pump type water heater 13 (hereinafter also referred to as a first water heater 11, a second water heater 12, and a third water heater 13) and a first hot water tank 40 for storing hot water, which will be described later. The heat pump type water heaters 11, 12, and 13 (hereinafter also referred to as water heaters 11, 12, and 13) each preferably have an electrically driven refrigerant compressor, and the water W1 in the first hot water tank 40 is converted into a heat pump type water heater. The water is circulated through the condenser of the hot water supply system 10 and heated to a first temperature, for example, 50 to 70°C. The heat pump type hot water supply system 10 and the first hot water tank 40 are connected so as to be able to circulate through a first hot water supply line L1 and a first hot water supply return line L1R, which constitute a first circulation line.

ここで、複数の給湯器11、12、13はいずれも同じ構成であり、いずれの給湯器もヒートポンプ回路90を有する。そこで、これらを代表して、第1給湯器11のヒートポンプ回路90について説明する。
図2に示されるように、第1給湯器11のヒートポンプ回路90は、冷媒圧縮機91と、凝縮器92と、膨張弁93と、蒸発器94を備える。これらの冷媒圧縮機91と、凝縮器92と、膨張弁93と、蒸発器94は、冷媒循環ラインL7によって順次環状に接続されており、これによりヒートポンプ回路90が形成されている。
Here, the plurality of water heaters 11, 12, and 13 all have the same configuration, and each water heater has a heat pump circuit 90. Therefore, as a representative of these circuits, the heat pump circuit 90 of the first water heater 11 will be explained.
As shown in FIG. 2, the heat pump circuit 90 of the first water heater 11 includes a refrigerant compressor 91, a condenser 92, an expansion valve 93, and an evaporator 94. These refrigerant compressor 91, condenser 92, expansion valve 93, and evaporator 94 are sequentially connected in an annular manner by a refrigerant circulation line L7, thereby forming a heat pump circuit 90.

電気駆動の冷媒圧縮機91は、駆動源としてのモータ95を有しており、フロンガス等のガス状の冷媒Rを圧縮して高温高圧の冷媒にする。凝縮器92は、冷媒圧縮機91からの冷媒Rを凝縮液化する。膨張弁93は、凝縮器92から送られた冷媒Rを通過させることで、冷媒Rの圧力と温度とを低下させる。蒸発器94は、熱源水供給ラインL8を通じて送られてくる熱源水W8を熱源として、膨張弁93から送られる冷媒Rを蒸発させる。なお、図1においては、熱源水供給ラインL8は図示を省略している。 The electrically driven refrigerant compressor 91 has a motor 95 as a driving source, and compresses a gaseous refrigerant R such as fluorocarbon gas into a high-temperature, high-pressure refrigerant. The condenser 92 condenses and liquefies the refrigerant R from the refrigerant compressor 91. The expansion valve 93 allows the refrigerant R sent from the condenser 92 to pass therethrough, thereby reducing the pressure and temperature of the refrigerant R. The evaporator 94 evaporates the refrigerant R sent from the expansion valve 93 using the heat source water W8 sent through the heat source water supply line L8 as a heat source. Note that in FIG. 1, the heat source water supply line L8 is not shown.

ヒートポンプ回路90の熱源としては、廃温水等の熱源水に限らず、工場設備からの排気ガス(燃焼ガスや排蒸気等)、廃熱を含んだ冷却用空気、廃熱を含まない外気等の各種熱源ガスを用いることが可能である。
なお、蒸発器の構造として、伝熱面が外部に露出されている場合、熱源ガスはファンにより伝熱面に供給(例えば、大気の通風)される。また、蒸発器の構造として、伝熱面が閉鎖空間(例えば、シェル)内に存在している場合、熱源ガスはブロワにより伝熱面に供給される。
The heat source of the heat pump circuit 90 is not limited to heat source water such as waste hot water, but also exhaust gas (combustion gas, exhaust steam, etc.) from factory equipment, cooling air containing waste heat, outside air not containing waste heat, etc. It is possible to use various heat source gases.
Note that when the evaporator has a structure in which the heat transfer surface is exposed to the outside, the heat source gas is supplied to the heat transfer surface by a fan (for example, by ventilating the atmosphere). Furthermore, when the evaporator has a structure in which the heat transfer surface exists within a closed space (for example, a shell), the heat source gas is supplied to the heat transfer surface by a blower.

このように、第1給湯器11のヒートポンプ回路90は、蒸発器94において、冷媒Rが外部から熱を奪って気化する一方、凝縮器92において、冷媒Rが外部へ放熱して凝縮している。このような原理を利用して、第1給湯器11のヒートポンプ回路90は、蒸発器94において、熱源水W8から熱をくみ上げ、凝縮器92において、第1温水タンク40からの用水W1を加温する。そして、凝縮器92を通過することにより加温されて温水となった用水W1は、第1給湯ラインL1を通じて、第1温水タンク40に再び供給される。このようにして、用水W1は、第1温水タンク40とヒートポンプ回路90の凝縮器92の間を循環する。 In this way, in the heat pump circuit 90 of the first water heater 11, the refrigerant R takes heat from the outside and vaporizes in the evaporator 94, while the refrigerant R radiates heat to the outside and condenses in the condenser 92. . Using such a principle, the heat pump circuit 90 of the first water heater 11 pumps heat from the heat source water W8 in the evaporator 94, and heats the water W1 from the first hot water tank 40 in the condenser 92. do. Then, the water W1 that has been heated and turned into hot water by passing through the condenser 92 is again supplied to the first hot water tank 40 through the first hot water supply line L1. In this way, the water W1 circulates between the first hot water tank 40 and the condenser 92 of the heat pump circuit 90.

なお、この第1給湯器11のヒートポンプ回路90は、冷媒Rの過熱度(冷媒圧縮機91の入口冷媒温度)が一定になるように、あるいは冷媒Rの過冷却度(膨張弁93の入口冷媒温度)が一定になるように、膨張弁93の開度が調整される。 The heat pump circuit 90 of the first water heater 11 is designed to maintain a constant degree of superheating of the refrigerant R (refrigerant temperature at the inlet of the refrigerant compressor 91), or to maintain a constant degree of supercooling of the refrigerant R (the refrigerant temperature at the inlet of the expansion valve 93). The opening degree of the expansion valve 93 is adjusted so that the temperature remains constant.

また、この第1給湯器11のヒートポンプ回路90は、その出力が変更可能となっていてもよい。例えば、インバータ制御により、冷媒圧縮機91のモータ95の回転数を変更できるように構成してもよい。 Furthermore, the output of the heat pump circuit 90 of the first water heater 11 may be changeable. For example, the configuration may be such that the rotation speed of the motor 95 of the refrigerant compressor 91 can be changed by inverter control.

各給湯器11、12、13にはそれぞれ、用水W1を循環するための不図示の循環ポンプが設けられている。なお、循環ポンプは、実質的に各給湯器11、12、13に設けられていればよく、各給湯器11、12、13内の用水ラインに設けてもよいし、各給湯器11、12、13の近傍の第1給湯ラインL1または第1給湯戻りラインL1Rに設けてもよい。
循環ポンプは、例えばインバータ制御により回転数が調整されて駆動し、これにより、循環流量が調整される。なお、各給湯器11、12、13に対応させて流量調整弁を設けて、流量調整弁の開度を制御することにより、循環流量を調整する構成を採用してもよい。流量調整弁を設ける場合、循環ポンプは所定の回転数(駆動周波数一定)で駆動される。
Each of the water heaters 11, 12, and 13 is provided with a circulation pump (not shown) for circulating the water W1. Note that the circulation pump only needs to be provided substantially in each water heater 11, 12, 13, and may be provided in the water line in each water heater 11, 12, 13, or in each water heater 11, 12. , 13 may be provided in the first hot water supply line L1 or the first hot water supply return line L1R.
The circulation pump is driven with its rotational speed adjusted by, for example, inverter control, thereby adjusting the circulation flow rate. Note that a configuration may be adopted in which a flow rate adjustment valve is provided corresponding to each of the water heaters 11, 12, and 13, and the circulating flow rate is adjusted by controlling the opening degree of the flow rate adjustment valve. When a flow rate adjustment valve is provided, the circulation pump is driven at a predetermined rotational speed (constant drive frequency).

図1に示されるように、各給湯器11、12、13には、各給湯器11、12、13からの給湯温度を検出する給湯温度センサ14、15、16が設けられている。なお、給湯温度センサ14、15、16は、実質的に給湯器11、12、13に設けられていればよく、給湯器11、12、13内に設けてもよいし、給湯器11、12、13の下流側における、合流前の第1給湯ラインL1に設けてもよい。 As shown in FIG. 1, each water heater 11, 12, 13 is provided with a hot water temperature sensor 14, 15, 16 that detects the temperature of hot water supplied from each water heater 11, 12, 13. Note that the hot water temperature sensors 14, 15, 16 only need to be substantially provided in the water heaters 11, 12, 13, and may be provided inside the water heaters 11, 12, 13, , 13, and may be provided in the first hot water supply line L1 before merging.

複数の給湯器11、12、13により加温されて温水となった用水W1(以下、温水W1ともいう)は、第1給湯ラインL1によって合流した後、第1温水タンク40に供給される。その後、第1温水タンク40内の用水W1(以下、温水W1、貯留水W1ともいう)は、第1給湯戻りラインL1Rの途中で分岐した後、各給湯器11、12、13に戻ってくる。
このように、用水W1は、ヒートポンプ式給湯システム10と第1温水タンク40の間を、第1給湯ラインL1、第1給湯戻りラインL1Rを通じて循環する。
これにより、ヒートポンプ式給湯システム10は、第1温水タンク40内の用水W1を、各給湯器11、12、13のヒートポンプ回路90の凝縮器92に循環させながら、第1温度、例えば50~70℃まで加温する。
The service water W1 (hereinafter also referred to as hot water W1) heated by the plurality of water heaters 11, 12, and 13 (hereinafter also referred to as hot water W1) is supplied to the first hot water tank 40 after being joined by the first hot water supply line L1. Thereafter, the water W1 (hereinafter also referred to as hot water W1 or stored water W1) in the first hot water tank 40 branches off in the middle of the first hot water supply return line L1R, and then returns to each water heater 11, 12, 13. .
In this way, the water W1 circulates between the heat pump type hot water supply system 10 and the first hot water tank 40 through the first hot water supply line L1 and the first hot water supply return line L1R.
As a result, the heat pump type hot water system 10 circulates the water W1 in the first hot water tank 40 to the condenser 92 of the heat pump circuit 90 of each water heater 11, 12, 13 while maintaining the first temperature, for example, 50 to 70. Warm to ℃.

第1温水タンク40は、用水W1を給湯器11、12、13に循環加温させることにより生成した温水を貯留するタンクである。
第1温水タンク40には、貯留されている温水W1の温度を検知する第1温度センサ41と、貯留されている温水W1の水位WL1を検知する第1水位センサ42が設けられている。そして、この第1温度センサ41、第1水位センサ42の検出結果に基づき、第1貯湯制御が行われる。この第1貯湯制御の詳細については、後で説明する。
The first hot water tank 40 is a tank that stores hot water generated by circulating and heating the water W1 through the water heaters 11, 12, and 13.
The first hot water tank 40 is provided with a first temperature sensor 41 that detects the temperature of the stored hot water W1, and a first water level sensor 42 that detects the water level WL1 of the stored hot water W1. Then, based on the detection results of the first temperature sensor 41 and the first water level sensor 42, the first hot water storage control is performed. Details of this first hot water storage control will be explained later.

そして、本実施形態の温水製造システム1は、第1温水タンク40に加えて、第2温水タンク240を備えている。
第1温水タンク40と第2温水タンク240とは、温水送出ラインL16により接続されている。温水送出ラインL16には、第1温水タンク40内の温水W1を第2温水タンク240に供給するための温水ポンプ243が設けられている。
第2温水タンク240には、貯留されている温水W2の温度を検知する第2温度センサ241と、貯留されている温水W2の水位WL2を検知する第2水位センサ242が設けられている。そして、この第2温度センサ241の検出結果に基づき、給蒸制御が行われる。また、第2水位センサ242の検出結果に基づき、第2貯湯制御が行われる。第2貯湯制御においては、第2水位センサ242の検出結果に基づき、第1温水タンク40内の温水W1を、第2温水タンク240内に供給する。これらの給蒸制御および第2貯湯制御の詳細については、後で説明する。
The hot water production system 1 of this embodiment includes a second hot water tank 240 in addition to the first hot water tank 40.
The first hot water tank 40 and the second hot water tank 240 are connected by a hot water delivery line L16. A hot water pump 243 for supplying hot water W1 in the first hot water tank 40 to the second hot water tank 240 is provided in the hot water delivery line L16.
The second hot water tank 240 is provided with a second temperature sensor 241 that detects the temperature of the stored hot water W2, and a second water level sensor 242 that detects the water level WL2 of the stored hot water W2. Then, based on the detection result of the second temperature sensor 241, steam supply control is performed. Further, based on the detection result of the second water level sensor 242, second hot water storage control is performed. In the second hot water storage control, the hot water W1 in the first hot water tank 40 is supplied to the second hot water tank 240 based on the detection result of the second water level sensor 242. Details of these steam supply control and second hot water storage control will be explained later.

次に、第2加温手段3について説明する。第2加温手段3は、蒸気ボイラ装置30と、上述の第2温水タンク240と、蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sを第2温水タンク240に供給する昇温用給蒸ラインL2と、を備える。
蒸気ボイラ装置30は、好適にはガス燃焼または油燃焼のバーナを有する蒸気ボイラであり、例えば、蒸気Sを発生させる複数台の貫流ボイラ31により構成される。
第2加温手段3は、第1加温手段2で加温された用水を蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sを利用して第1温度よりも高い第2温度まで昇温する。
Next, the second heating means 3 will be explained. The second heating means 3 includes a steam boiler device 30, the above-mentioned second hot water tank 240, and a heating steam supply line L2 that supplies the steam S generated in the steam boiler device 30 to the second hot water tank 240. , is provided.
The steam boiler device 30 is preferably a steam boiler having a gas-fired or oil-fired burner, and is composed of a plurality of once-through boilers 31 that generate steam S, for example.
The second heating means 3 heats the water heated by the first heating means 2 to a second temperature higher than the first temperature using steam S generated by the steam boiler device 30.

昇温用給蒸ラインL2は、複数の貫流ボイラ31で発生した蒸気Sが集合する蒸気ヘッダ51と、複数の貫流ボイラ31と蒸気ヘッダ51とを連結する連結ライン52と、蒸気ヘッダ51に集合した蒸気Sを第2温水タンク240に供給する蒸気供給ライン53と、を備える。そして、蒸気供給ライン53には、昇温用給蒸弁54が設けられている。また、蒸気ヘッダ51には、ヘッダ圧を検出するための圧力計55が設けられている。 The heating steam supply line L2 includes a steam header 51 where steam S generated in the plurality of once-through boilers 31 gathers, a connection line 52 that connects the plurality of once-through boilers 31 and the steam header 51, and a steam header 51 that collects the steam S generated in the plurality of once-through boilers 31. and a steam supply line 53 that supplies the steam S to the second hot water tank 240. The steam supply line 53 is provided with a steam supply valve 54 for increasing the temperature. Further, the steam header 51 is provided with a pressure gauge 55 for detecting header pressure.

第2温水タンク240内には、昇温用給蒸ラインL2を介して、蒸気ボイラ装置30からの蒸気Sが供給される。これにより、第2温水タンク240内に貯留されている温水W2(以下、貯留水W2ともいう)は、第1温度よりも高い第2温度、例えば75~95℃に昇温される。すなわち、第2温水タンク240内に蒸気Sが吹き込まれることにより、第2温水タンク240内に貯留されている温水W2と、蒸気ボイラ装置30からの蒸気Sとの間で直接熱交換が行われ、その結果、第2温水タンク240内に貯留されている温水W2が昇温する。このとき、直接熱交換によって蒸気ボイラ装置30からの蒸気Sの全熱、すなわち顕熱および潜熱が利用されて、第2温水タンク240内に貯留されている温水W2は迅速に昇温する。 Steam S from the steam boiler device 30 is supplied into the second hot water tank 240 via the steam supply line L2 for heating. As a result, the hot water W2 stored in the second hot water tank 240 (hereinafter also referred to as stored water W2) is heated to a second temperature higher than the first temperature, for example, 75 to 95°C. That is, by blowing the steam S into the second hot water tank 240, direct heat exchange is performed between the hot water W2 stored in the second hot water tank 240 and the steam S from the steam boiler device 30. As a result, the temperature of the hot water W2 stored in the second hot water tank 240 increases. At this time, the total heat of the steam S from the steam boiler device 30, that is, the sensible heat and the latent heat, is utilized by direct heat exchange, and the temperature of the hot water W2 stored in the second hot water tank 240 is rapidly raised.

本実施形態の温水製造システム1は、用水を貯留する給水タンク60を備える。
給水タンク60に貯留されている用水は、ボイラ給水ラインL4を介して、ボイラ給水として蒸気ボイラ装置30に供給される。ボイラ給水ラインL4には、ボイラ給水ポンプ32が設けられている。ボイラ給水ポンプ32は、例えばインバータ制御により、蒸気ボイラ装置30への用水の給水量が調整されるように駆動する。なお、ボイラ給水ポンプ32は、複数台の貫流ボイラ31ごとに設けられていてもよく、蒸気ボイラ装置30内に設けられていてもよい。また、給水量の調整は、流量調整弁によるものとしてもよい。
The hot water production system 1 of this embodiment includes a water supply tank 60 that stores water for use.
The water stored in the water supply tank 60 is supplied to the steam boiler device 30 as boiler water supply via the boiler water supply line L4. A boiler water supply pump 32 is provided in the boiler water supply line L4. The boiler water supply pump 32 is driven by, for example, inverter control so that the amount of water supplied to the steam boiler device 30 is adjusted. Note that the boiler feed pump 32 may be provided for each of the plurality of once-through boilers 31, or may be provided within the steam boiler device 30. Further, the amount of water supplied may be adjusted using a flow rate regulating valve.

さらに、本実施形態の温水製造システム1は、給水タンク60に貯留されている用水を第1温水タンク40に供給するための補給水ラインL5を備える。補給水ラインL5には、補給水ポンプ61と、補給水弁62が設けられている。この補給水弁62を開くと、第1温水タンク40に給水タンク60に貯留されている用水が補給水として補給される。このとき、補給水ラインL5を通じて、冷水のままの補給水W5(以下、用水W5、冷水W5ともいう)が第1温水タンク40内に供給される。補給水W5によって補給された第1温水タンク40内の用水W1は、ヒートポンプ式給湯システム10によって循環加温される。 Furthermore, the hot water production system 1 of this embodiment includes a make-up water line L5 for supplying the water stored in the water supply tank 60 to the first hot water tank 40. The makeup water line L5 is provided with a makeup water pump 61 and a makeup water valve 62. When the make-up water valve 62 is opened, the water stored in the water supply tank 60 is supplied to the first hot water tank 40 as make-up water. At this time, makeup water W5 (hereinafter also referred to as service water W5 or cold water W5) in the form of cold water is supplied into the first hot water tank 40 through the makeup water line L5. The water W1 in the first hot water tank 40 that has been replenished with the makeup water W5 is circulated and heated by the heat pump hot water supply system 10.

本実施形態の温水製造システム1は、各種の制御を行うための制御部100を備える。図3は、制御部100の構成を示す機能ブロック図である。図3に示すように、制御部100は、給湯制御部110と、ボイラ制御部120と、給蒸制御部130と、第1貯湯制御部140と、第2貯湯制御部150と、を備える。 The hot water production system 1 of this embodiment includes a control unit 100 for performing various controls. FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the control unit 100. As shown in FIG. 3, the control unit 100 includes a hot water supply control unit 110, a boiler control unit 120, a steam supply control unit 130, a first hot water storage control unit 140, and a second hot water storage control unit 150.

なお、制御部100は、上述のように複数の機能ブロックにより構成されているが、各ブロックは必ずしも物理的に分かれている必要は無く、複数のブロックの機能を1つのCPUで実現できるように構成してもよい。また、制御部100は、制御対象機器の配置や配線を考慮するなどして、2つ以上に分かれていてもよい。例えば、給湯器やボイラの自立制御の観点からは、給湯制御部110の機能は、各給湯器のローカル制御部に組み込むのが好ましく、ボイラ制御部120の機能は、ボイラ群を制御対象とする台数制御盤に組み込むのが好ましい。 Note that although the control unit 100 is composed of a plurality of functional blocks as described above, each block does not necessarily have to be physically separated, and the functions of the plurality of blocks can be realized by one CPU. may be configured. Furthermore, the control unit 100 may be divided into two or more parts, taking into account the arrangement and wiring of the devices to be controlled. For example, from the viewpoint of independent control of water heaters and boilers, the function of the hot water supply control unit 110 is preferably incorporated into the local control unit of each water heater, and the function of the boiler control unit 120 is designed to control a group of boilers. It is preferable to incorporate it into the number control panel.

給湯制御部110は、ヒートポンプ式給湯システム10の制御を行う。より詳細には、給湯器11、12、13それぞれの運転の実行および停止等の動作に関する制御を行う。また、給湯制御部110は、給湯温度センサ14、15、16によって検出された検出温度に基づき、各給湯器に対応する循環ポンプを制御して、給湯器11、12、13からの温水W1の給湯量を調整する。この給湯量の調整には、PIDアルゴリズムによるフィードバック制御を用いるのが好適である。
例えば、第1給湯器11について着目すると、給湯制御部110は、給湯温度センサ14によって検出された検出温度が、予め定められた目標給湯温度となるように、循環ポンプの回転数を制御して給湯量を調整する。第2給湯器12、第3給湯器13の制御についても同様である。
なお、各給湯器11、12、13に対応させて流量調整弁を設けて、流量調整弁の開度を制御することにより、給湯量の調整を行ってもよい。
これにより、給湯器11、12、13から供給される温水W1は、常に目標給湯温度となるように、目標給湯温度に対応する第1温度まで加温される。
なお、ヒートポンプ回路に投入される熱源の量が少ない場合は、給湯量を絞ることにより、給湯温度が目標給湯温度に維持されるように制御される。
The hot water supply control unit 110 controls the heat pump type hot water supply system 10. More specifically, it controls operations such as running and stopping the water heaters 11, 12, and 13, respectively. Further, the hot water supply control unit 110 controls the circulation pump corresponding to each water heater based on the detected temperature detected by the hot water temperature sensors 14, 15, and 16, and controls the hot water W1 from the water heaters 11, 12, and 13. Adjust the amount of hot water. It is preferable to use feedback control using a PID algorithm to adjust the amount of hot water supplied.
For example, focusing on the first water heater 11, the hot water supply control unit 110 controls the rotation speed of the circulation pump so that the detected temperature detected by the hot water temperature sensor 14 becomes a predetermined target hot water temperature. Adjust the amount of hot water. The same applies to the control of the second water heater 12 and the third water heater 13.
Note that the amount of hot water supplied may be adjusted by providing a flow rate adjustment valve corresponding to each of the water heaters 11, 12, and 13 and controlling the opening degree of the flow rate adjustment valve.
Thereby, the hot water W1 supplied from the water heaters 11, 12, and 13 is heated to the first temperature corresponding to the target hot water supply temperature so that the hot water W1 is always at the target hot water supply temperature.
Note that when the amount of heat source input to the heat pump circuit is small, the hot water supply temperature is controlled to be maintained at the target hot water supply temperature by reducing the amount of hot water supplied.

なお、給湯器11、12、13の給湯温度を制御する手法として、給湯温度センサ14、15、16の検出温度が目標給湯温度となるように、冷媒圧縮機91のモータ95の回転数を制御する手法を採用してもよい。これにより、第1温水タンク40の貯湯温度の上昇に伴って冷媒圧縮機91の出力が漸次低減されるので、給湯器の省エネルギー運転を実現することができる。 Note that as a method of controlling the hot water supply temperature of the water heaters 11, 12, and 13, the rotation speed of the motor 95 of the refrigerant compressor 91 is controlled so that the detected temperature of the hot water supply temperature sensors 14, 15, and 16 becomes the target hot water supply temperature. You may also adopt the method of As a result, the output of the refrigerant compressor 91 is gradually reduced as the hot water temperature in the first hot water tank 40 increases, making it possible to realize energy-saving operation of the water heater.

ここで、目標給湯温度は、例えば50~85℃に設定される。より好ましくは、50~70℃である。この好ましい目標給湯温度については、図7~10を用いて後述する。 Here, the target hot water supply temperature is set to, for example, 50 to 85°C. More preferably, the temperature is 50 to 70°C. This preferable target hot water supply temperature will be described later using FIGS. 7 to 10.

ボイラ制御部120は、蒸気ヘッダ51に設けられた圧力計55によって検出されたヘッダ圧力値に基づいて、蒸気ボイラ装置30の台数増減制御を行う。より具体的には、ヘッダ圧力値が目標蒸気圧力値となるように、ヘッダ圧力値と目標蒸気圧力値との偏差量を算出し、増減制御するボイラの台数を算出する。この台数増減制御としては、例えば特開2015-140975号公報にも開示されているように公知であるため、ここでは説明を省略する。 The boiler control unit 120 performs control to increase or decrease the number of steam boiler devices 30 based on the header pressure value detected by the pressure gauge 55 provided in the steam header 51. More specifically, the amount of deviation between the header pressure value and the target steam pressure value is calculated so that the header pressure value becomes the target steam pressure value, and the number of boilers to be controlled to increase or decrease is calculated. This number increase/decrease control is well known, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-140975, so the explanation will be omitted here.

次に、給蒸制御部130による給蒸制御について説明する。
給蒸制御部130は、第2温水タンク240の第2温度センサ241によって検出された検出温度に基づき、昇温用給蒸弁54の開度を制御する。より詳細には、給蒸制御部130は、第2温度センサ241によって検出された検出温度が、予め定められた目標貯湯温度となるように、昇温用給蒸弁54の開度を制御して蒸気Sの供給量を調整する。この供給量の調整にはフィードバック制御を用いるのが好適である。例えば、第2温度センサ241の検出温度が目標貯湯温度に収束するように、PIDアルゴリズムにより昇温用給蒸弁54に対する操作量が演算され、給蒸制御部130から昇温用給蒸弁54のアクチュエータ回路へ開度指定信号が出力される。
このような給蒸制御を行うことにより、第2温水タンク240内の温水W2の温度は、常に目標貯湯温度となるように、目標貯湯温度に対応する第2温度まで加温される。
Next, steam supply control by the steam supply control section 130 will be explained.
The steam supply control unit 130 controls the opening degree of the temperature increase steam supply valve 54 based on the detected temperature detected by the second temperature sensor 241 of the second hot water tank 240. More specifically, the steam supply control unit 130 controls the opening degree of the temperature increase steam supply valve 54 so that the detected temperature detected by the second temperature sensor 241 becomes a predetermined target hot water storage temperature. to adjust the amount of steam S supplied. It is preferable to use feedback control to adjust the supply amount. For example, the operation amount for the temperature increase steam supply valve 54 is calculated by the PID algorithm so that the detected temperature of the second temperature sensor 241 converges to the target hot water storage temperature, and the steam supply control unit 130 An opening designation signal is output to the actuator circuit.
By performing such steam supply control, the temperature of the hot water W2 in the second hot water tank 240 is heated to a second temperature corresponding to the target hot water storage temperature so that the temperature always becomes the target hot water storage temperature.

ここで、目標貯湯温度は、目標給湯温度(第1温度)よりも高い温度であって、75~95℃に設定されることが好ましい。この好ましい目標貯湯温度については、図6~9を用いて後述する。 Here, the target hot water storage temperature is higher than the target hot water supply temperature (first temperature), and is preferably set to 75 to 95°C. This preferable target hot water storage temperature will be described later using FIGS. 6 to 9.

次に、第1貯湯制御部140による第1貯湯制御について、図4を参照しながら説明する。
第1貯湯制御部140は、第1水位センサ42の検出結果に基づき、補給水弁62の制御を行う。
図4に示されるように、第1水位センサ42は、複数の電極棒を備える電極式水位検出器により構成されており、第1電極棒421と、第2電極棒422と、第3電極棒423と、第4電極棒424と、第5電極棒425と、を備えている。また、図示はしていないが、共通電極を構成する電極棒や、異常水位を検知するための電極棒をさらに備えていてもよい。
各電極棒421~425は、その下端部が水に浸るか否かにより、第1温水タンク40内の貯留水W1の水位WL1が各電極棒の下端部まで来ているか否かを検出する。
Next, the first hot water storage control by the first hot water storage control section 140 will be explained with reference to FIG. 4.
The first hot water storage control unit 140 controls the make-up water valve 62 based on the detection result of the first water level sensor 42 .
As shown in FIG. 4, the first water level sensor 42 is constituted by an electrode type water level detector including a plurality of electrode rods, including a first electrode rod 421, a second electrode rod 422, and a third electrode rod. 423, a fourth electrode rod 424, and a fifth electrode rod 425. Further, although not shown, an electrode rod constituting a common electrode and an electrode rod for detecting an abnormal water level may be further provided.
Each of the electrode rods 421 to 425 detects whether the water level WL1 of the stored water W1 in the first hot water tank 40 has reached the lower end of each electrode rod, depending on whether or not the lower end thereof is immersed in water.

ここで、第1電極棒421が検出する水位を水位LL、第2電極棒422が検出する水位を水位L、第3電極棒423が検出する水位を水位M、第4電極棒424が検出する水位を水位H、第5電極棒425が検出する水位を水位HHとする。そして、図4に示されるように、各電極棒は、下端部の高さ位置が低い方から順に、第1電極棒421、第2電極棒422、第3電極棒423、第4電極棒424、第5電極棒425となるように、第1温水タンク40内に挿入されている。 Here, the water level detected by the first electrode 421 is the water level LL, the water level detected by the second electrode 422 is the water level L, the water level detected by the third electrode 423 is the water level M, and the fourth electrode 424 is detected. Let the water level be a water level H, and the water level detected by the fifth electrode rod 425 be a water level HH. As shown in FIG. 4, each of the electrode rods is arranged in order from the lower end height position to the first electrode rod 421, the second electrode rod 422, the third electrode rod 423, and the fourth electrode rod 424. , the fifth electrode rod 425 is inserted into the first hot water tank 40.

本実施形態においては、第1水位センサ42の検出結果に基づき、第1貯湯制御部140が、補給水弁62の制御を行う。例えば、第1貯湯制御部140は、第1水位センサ42が水位LLを下回ったことを検出したときは、補給水弁62を開放する。 In this embodiment, the first hot water storage control unit 140 controls the make-up water valve 62 based on the detection result of the first water level sensor 42 . For example, the first hot water storage control unit 140 opens the make-up water valve 62 when the first water level sensor 42 detects that the water level has fallen below the water level LL.

ここで、第1温水タンク40内の水位WL1が、例えば図4に示される水位LL~水位Lの範囲内に位置している状況から変動する場合について具体的に説明する。
第1温水タンク40に貯留されている貯留水W1は、温水送出ラインL16を通じて、第2温水タンク240に供給される。これにより、第1温水タンク40内の水位WL1は下降していく(図4の矢印Aを参照。)。
そしてあるタイミングにおいて、第1電極棒421の下端部が水面から露出すると、第1水位センサ42は、水位WL1が水位LLを下回ったことを検出する。
Here, a case in which the water level WL1 in the first hot water tank 40 changes from, for example, within the range of water level LL to water level L shown in FIG. 4 will be specifically described.
The stored water W1 stored in the first hot water tank 40 is supplied to the second hot water tank 240 through the hot water delivery line L16. As a result, the water level WL1 in the first hot water tank 40 decreases (see arrow A in FIG. 4).
Then, at a certain timing, when the lower end of the first electrode rod 421 is exposed from the water surface, the first water level sensor 42 detects that the water level WL1 has fallen below the water level LL.

第1貯湯制御部140は、水位WL1が水位LLを下回ったことを検出すると、第1温水タンク40が渇水直前の状態になったと判断し、補給水弁62を開放し、給水タンク60に貯留されている未加温の用水である補給水W5を第1温水タンク40に補給する。 When the first hot water storage control unit 140 detects that the water level WL1 has fallen below the water level LL, it determines that the first hot water tank 40 is in a state immediately before a drought, opens the make-up water valve 62, and stores water in the water supply tank 60. The first hot water tank 40 is replenished with make-up water W5, which is unheated water.

このような制御を行うことにより、水位WL1は回復していく(図4の矢印Bを参照。)。
そして、水面が第5電極棒425と接触し、第5電極棒425の先端が水面の中に浸ると、第1水位センサ42は、水位WL1が水位HHを上回ったことを検出する。
第1貯湯制御部140は、水位WL1が水位HHを上回ったことを検出すると、補給水弁62を閉じる。
By performing such control, the water level WL1 recovers (see arrow B in FIG. 4).
Then, when the water surface contacts the fifth electrode rod 425 and the tip of the fifth electrode rod 425 dips into the water surface, the first water level sensor 42 detects that the water level WL1 has exceeded the water level HH.
The first hot water storage control unit 140 closes the make-up water valve 62 when detecting that the water level WL1 has exceeded the water level HH.

このような制御により、第1温水タンク40内の温水W1が少なくなったときに、適切なタイミングで補給水ラインL5から補給水W5の補給を行うことができる。 With such control, when the hot water W1 in the first hot water tank 40 becomes low, makeup water W5 can be replenished from the makeup water line L5 at an appropriate timing.

なお、本実施形態においては、第1温水タンク40内の水位WL1が水位LLを下回ったときに、補給水弁62を開放して第1温水タンク40内に補給水W5を供給しているが、他の水位を水位閾値として、補給水W5の供給を実行してもよい。例えば、第1温水タンク40内の水位WL1が水位Lを下回ったときに、第1温水タンク40内に補給水W5の供給を実行してもよい。この場合は、第2電極棒422の検出結果を用いて制御を行う。
なお、本実施形態においては、第1温水タンク40内の水位WL1が水位HHを上回ったときに、補給水弁62を閉じて補給水W5の供給を停止しているが、他の水位を水位閾値として、補給水W5の供給を停止してもよい。例えば、第1温水タンク40内の水位WL1が水位Mを上回ったときに、補給水W5の供給を停止してもよい。この場合は、第3電極棒423の検出結果を用いて制御を行う。
このように、第1貯湯制御を行うための水位閾値を、複数の水位の中から選択することもできる。これにより、第1温水タンク40内に最低限貯湯しておきたい温水W1の量、一度に補給したい補給水W5の補給量、給湯器能力と補給量に応じて必要となる加温時間等を考慮し、補給水W5の供給開始および供給停止のための水位閾値を選択することができる。
Note that in this embodiment, when the water level WL1 in the first hot water tank 40 falls below the water level LL, the makeup water valve 62 is opened to supply makeup water W5 into the first hot water tank 40. , the makeup water W5 may be supplied using another water level as the water level threshold. For example, when the water level WL1 in the first hot water tank 40 falls below the water level L, the supplementary water W5 may be supplied into the first hot water tank 40. In this case, control is performed using the detection results of the second electrode rod 422.
Note that in this embodiment, when the water level WL1 in the first hot water tank 40 exceeds the water level HH, the make-up water valve 62 is closed to stop the supply of make-up water W5; The supply of makeup water W5 may be stopped as the threshold value. For example, when the water level WL1 in the first hot water tank 40 exceeds the water level M, the supply of makeup water W5 may be stopped. In this case, control is performed using the detection results of the third electrode rod 423.
In this way, the water level threshold for performing the first hot water storage control can be selected from among a plurality of water levels. This allows you to determine the minimum amount of hot water W1 that you want to store in the first hot water tank 40, the amount of make-up water W5 that you want to replenish at once, the heating time that is required depending on the water heater capacity and the amount of replenishment, etc. Taking this into account, the water level threshold for starting and stopping the supply of makeup water W5 can be selected.

そして、第1貯湯制御部140はさらに、第1温度センサ41の検出結果に基づき、給湯器11、12、13の運転台数を切り替える台数制御を実行する。
具体的には、図4に示されるように、第1温水タンク40内の水温上昇時は、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値を1段階上回るたびに給湯器の運転台数を1台ずつ減少させる台数制御を実行する。
以下に、第1温水タンク40内において目標とする貯湯温度である第1目標貯湯温度を70℃とし、台数制御を実行するための温度閾値として、少なくとも50℃、60℃が設定されている場合の例について説明する。
Then, the first hot water storage control unit 140 further executes a number control of switching the number of water heaters 11 , 12 , and 13 in operation based on the detection result of the first temperature sensor 41 .
Specifically, as shown in FIG. 4, when the water temperature in the first hot water tank 40 rises, the number of water heaters in operation is reduced by one each time the temperature detected by the first temperature sensor 41 exceeds the temperature threshold by one step. Execute control to reduce the number of units.
In the following, the first target hot water storage temperature, which is the target hot water storage temperature in the first hot water tank 40, is set to 70°C, and the temperature threshold for executing the number control is set to at least 50°C or 60°C. An example will be explained.

温度上昇時において、第1温度センサ41の検出温度が50℃以下の場合は、給湯器11、12、13については、3台全ての運転を継続する。
次に、温度が上昇し、第1温度センサ41の検出温度が50℃を超えたら、3台中1台の給湯器の運転を停止し、2台の給湯器のみ、運転を継続する。例えば、給湯器11、12、13のうち、第3給湯器13の運転を停止し、第1、第2給湯器11、12のみ運転を継続する。
次に、温度がさらに上昇し、第1温度センサ41の検出温度が60℃を超えたら、3台中2台の給湯器の運転を停止し、1台の給湯器のみ、運転を継続する。例えば、給湯器11、12、13のうち、第2、第3給湯器12、13の運転を停止し、第1給湯器11のみ運転を継続する。
When the temperature rises, if the temperature detected by the first temperature sensor 41 is 50° C. or lower, all three water heaters 11, 12, and 13 continue to operate.
Next, when the temperature rises and the temperature detected by the first temperature sensor 41 exceeds 50° C., the operation of one of the three water heaters is stopped, and only two water heaters continue to operate. For example, among the water heaters 11, 12, and 13, the operation of the third water heater 13 is stopped, and only the first and second water heaters 11, 12 continue to operate.
Next, when the temperature further rises and the temperature detected by the first temperature sensor 41 exceeds 60° C., the operation of two of the three water heaters is stopped, and only one water heater continues to operate. For example, among the water heaters 11, 12, and 13, the operation of the second and third water heaters 12 and 13 is stopped, and only the first water heater 11 continues to operate.

そして、温度がさらに上昇し、第1温度センサ41の検出温度が、第1目標貯湯温度である70℃となったときにおいても、この第1目標貯湯温度の近傍温度を維持できるように、引き続き1台の給湯器のみ、運転を継続する。
なお、第1目標貯湯温度の近傍温度になったとき、給湯制御部110は、引き続き給湯温度一定制御を行ってもよいが、第1温度センサ41に基づくフィードバック制御を行ってもよい。すなわち、第1目標貯湯温度と、第1温水タンク40に設けられている第1温度センサ41の検出温度に基づいて、第1目標貯湯温度の近傍温度を維持するように、給湯温度のフィードバック制御を行ってもよい。この場合、第1温水タンク40内において生じる温水W1の温度変動に応じて、給湯器の給湯温度が調整される。なお、給湯器の給湯温度の調整は、冷媒圧縮機91のモータ95の回転数を制御することにより行ってもよいし、給湯器の循環ポンプの回転数を制御することにより行ってもよい。
Then, even when the temperature further rises and the temperature detected by the first temperature sensor 41 reaches 70° C., which is the first target hot water storage temperature, the system continues to maintain the temperature near the first target hot water storage temperature. Only one water heater will continue to operate.
Note that when the temperature reaches the vicinity of the first target hot water storage temperature, the hot water supply control unit 110 may continue to perform constant hot water supply temperature control, or may perform feedback control based on the first temperature sensor 41. That is, based on the first target hot water storage temperature and the temperature detected by the first temperature sensor 41 provided in the first hot water tank 40, feedback control of the hot water supply temperature is performed to maintain the temperature near the first target hot water storage temperature. You may do so. In this case, the hot water supply temperature of the water heater is adjusted according to the temperature fluctuation of the hot water W1 occurring in the first hot water tank 40. Note that the hot water temperature of the water heater may be adjusted by controlling the rotation speed of the motor 95 of the refrigerant compressor 91, or by controlling the rotation speed of the circulation pump of the water heater.

そして、温度がさらに上昇し、第1温度センサ41の検出温度が75℃を超えた場合は、第1給湯器11の運転も停止する。すなわち、給湯器11、12、13全ての運転を停止する。 Then, when the temperature further increases and the temperature detected by the first temperature sensor 41 exceeds 75° C., the operation of the first water heater 11 is also stopped. That is, the operation of all water heaters 11, 12, and 13 is stopped.

次に、温度下降時について説明する。
第1温水タンク40内の温度下降時は、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値を1段階下回るたびに給湯器の運転台数を1台ずつ増加させる台数制御を実行する。
例えば、第1温度センサ41の検出温度が75℃を上回った後、70℃を下回ったら、1台の給湯器のみ運転を開始する。次に、60℃を下回ったら、2台の給湯器を運転状態とする。次に、50℃を下回ったら、3台全ての給湯器を運転状態とする。
Next, a description will be given of the time when the temperature decreases.
When the temperature in the first hot water tank 40 decreases, the number of water heaters in operation is increased by one each time the temperature detected by the first temperature sensor 41 falls one step below the temperature threshold.
For example, if the temperature detected by the first temperature sensor 41 exceeds 75°C and then falls below 70°C, only one water heater starts operating. Next, when the temperature drops below 60°C, the two water heaters are put into operation. Next, when the temperature drops below 50°C, all three water heaters are put into operation.

このように、第1温水タンク40内の用水W1の温度に応じて給湯器の運転台数を増減する制御を行うため、適切に第1温水タンク40内の水温の管理を行うことができる。また、消費電力を抑えることができる。 In this way, since control is performed to increase or decrease the number of water heaters in operation according to the temperature of the water W1 in the first hot water tank 40, the water temperature in the first hot water tank 40 can be appropriately managed. Furthermore, power consumption can be reduced.

なお、第1温度センサ41の検出温度に応じて給湯器の運転台数を切り替える上で、状態確認時間を設けてもよい。すなわち、温度上昇時において、第1温度センサ41の検出温度が所定の温度閾値を上回っている状態が第1所定時間継続したと判定された場合に、給湯器の運転台数を切り替える等の制御を実行する構成としてもよい。また、温度下降時において、第1温度センサ41の検出温度が所定の温度閾値を下回っている状態が第2所定時間継続したと判定された場合に、給湯器の運転台数を切り替える等の制御を実行する構成としてもよい。
このような制御により、検出温度の下降継続の確認時間、または上昇継続の確認時間に基づいて、給湯器の運転台数の変更等の制御を行うことができる。よって、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値付近で変動する場合において、給湯器の運転開始と運転停止が頻繁に実行されてしまう状況を防ぐことができる。これにより、給湯器および温水供給の給水制御機器(給水ポンプや給水弁等)の故障リスクが低減する。
そして、状態確認時間の設定値は、調整可能となっていることが好ましい。状態確認時間の設定値は、手動または自動で調整可能であり、0よりも大きい値を設定することができる。なお、状態確認時間の計測は、制御部100の内部タイマ等を用いて実施する。
Note that a state confirmation time may be provided when switching the number of water heaters in operation according to the temperature detected by the first temperature sensor 41. That is, when it is determined that the temperature detected by the first temperature sensor 41 has continued to exceed a predetermined temperature threshold for a first predetermined period of time during a temperature rise, control such as switching the number of water heaters in operation is performed. It may also be configured to execute. Further, when the temperature falls, if it is determined that the state in which the temperature detected by the first temperature sensor 41 remains below a predetermined temperature threshold continues for a second predetermined period of time, control such as switching the number of water heaters in operation is performed. It may also be configured to execute.
With such control, it is possible to perform control such as changing the number of water heaters in operation based on the confirmation time that the detected temperature continues to decrease or the detected temperature continues to increase. Therefore, when the temperature detected by the first temperature sensor 41 fluctuates around the temperature threshold, it is possible to prevent a situation where the water heater is frequently started and stopped. This reduces the risk of failure of water heaters and hot water supply control equipment (water pumps, water valves, etc.).
Preferably, the set value of the status confirmation time is adjustable. The set value of the status confirmation time can be adjusted manually or automatically, and can be set to a value larger than 0. Note that the state confirmation time is measured using an internal timer or the like of the control unit 100.

なお、第1貯湯制御部140は、所定の温度帯における給湯器の運転台数を、図4のように概ね同一にするのではなく、温度上昇時と温度下降時とで一段階分ずらしてもよい。
例えば、第1温水タンク40内の第1目標貯湯温度を70℃~75℃とする場合について説明する。
このとき、温度上昇時においては、第1温度センサ41の検出温度が60℃以下の場合は、3台全ての給湯器の運転を継続する。60℃を超えたら、2台の給湯器のみ運転を継続する。70℃を超えたら、1台の給湯器のみ運転を継続する。75℃を超えたら、3台全ての給湯器の運転を停止する。
一方、温度下降時においては、第1温度センサ41の検出温度が70℃を下回ったら、1台の給湯器のみ、運転を開始する。60℃を下回ったら、2台の給湯器を運転状態とする。50℃を下回ったら、3台全ての給湯器を運転状態とする。
このような制御であっても、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値付近で変動する場合において、給湯器の運転開始と運転停止が頻繁に実行されてしまう状況を防ぐことができる。
Note that the first hot water storage control unit 140 may shift the number of water heaters in operation in a predetermined temperature range by one step between when the temperature rises and when the temperature falls, rather than making the number of water heaters in operation approximately the same as shown in FIG. 4. good.
For example, a case will be described in which the first target hot water storage temperature in the first hot water tank 40 is set to 70°C to 75°C.
At this time, when the temperature rises, if the temperature detected by the first temperature sensor 41 is 60° C. or lower, all three water heaters continue to operate. If the temperature exceeds 60℃, only two water heaters will continue to operate. If the temperature exceeds 70℃, only one water heater will continue to operate. If the temperature exceeds 75℃, all three water heaters will stop operating.
On the other hand, when the temperature falls, if the temperature detected by the first temperature sensor 41 falls below 70°C, only one water heater starts operating. When the temperature drops below 60°C, the two water heaters are put into operation. When the temperature drops below 50℃, all three water heaters are put into operation.
Even with such control, when the temperature detected by the first temperature sensor 41 fluctuates around the temperature threshold, it is possible to prevent a situation where the water heater is frequently started and stopped.

なお、本実施形態においては、上述の第1温度センサ41の検出温度に基づくフィードバック制御を行う場合を除き、給湯器11、12、13からの給湯温度は、基本的には一定となるように制御されている。例えば、第1温水タンク40内の第1目標貯湯温度が70℃であれば、目標給湯温度は70℃、あるいは70℃よりも少し高い温度、例えば72℃に設定される。第1温水タンク40内の第1目標貯湯温度が75℃であれば、目標給湯温度は75℃、あるいは75℃よりも少し高い温度、例えば77℃に設定される。給湯器11、12、13は、この目標給湯温度に対応する第1温度の温水W1を給湯する。 Note that in this embodiment, the temperature of the hot water supplied from the water heaters 11, 12, and 13 is basically constant, except when performing feedback control based on the temperature detected by the first temperature sensor 41 described above. controlled. For example, if the first target hot water storage temperature in the first hot water tank 40 is 70°C, the target hot water supply temperature is set to 70°C or a temperature slightly higher than 70°C, for example 72°C. If the first target hot water storage temperature in the first hot water tank 40 is 75°C, the target hot water supply temperature is set to 75°C or a temperature slightly higher than 75°C, for example 77°C. The water heaters 11, 12, and 13 supply hot water W1 at a first temperature corresponding to this target hot water supply temperature.

なお、給湯制御部110が各給湯器のローカル制御部に組み込まれる場合、第1貯湯制御部140は、各給湯器のローカル制御部に対して制御指令を出力し、この制御指令を受けて各給湯器が動作することになる。 Note that when the hot water supply control unit 110 is incorporated into the local control unit of each water heater, the first hot water storage control unit 140 outputs a control command to the local control unit of each water heater, and upon receiving this control command, the first hot water storage control unit 140 outputs a control command to the local control unit of each water heater. The water heater will now work.

なお、上述の給湯器の運転の停止には、各給湯器11、12、13の循環ポンプの運転を停止することや、各給湯器11、12、13に対応する流量調整弁を閉じることなど、給湯器からの給湯を停止する動作も含まれる。また、冷媒圧縮機91の駆動を停止して、ヒートポンプ回路の冷媒循環を停止することも含まれる。 Note that stopping the operation of the water heaters described above includes stopping the operation of the circulation pump of each water heater 11, 12, and 13, and closing the flow rate adjustment valve corresponding to each water heater 11, 12, and 13. , also includes the operation of stopping hot water supply from the water heater. It also includes stopping the driving of the refrigerant compressor 91 and stopping the refrigerant circulation in the heat pump circuit.

なお、給湯器11、12、13のうち、どの給湯器の運転停止/再開を優先して実行するかについては、各給湯器の状態や動作履歴等を踏まえて、適宜決定する構成を採用してもよい。また、予め定めておいても良い。 In addition, a configuration is adopted in which the water heaters among the water heaters 11, 12, and 13 are appropriately determined based on the status and operation history of each water heater as to which water heater should be prioritized for stopping/resuming operation. You can. Alternatively, it may be determined in advance.

次に、第2貯湯制御部150による第2貯湯制御について、図5を参照しながら説明する。
第2温水タンク240に貯留されている貯留水W2は、温水出湯ラインL6を通じて、温水W6として不図示の温水需要箇所に供給される。これにより、第2温水タンク240内の水位WL2は下降していく。
このような状況に対して、第2貯湯制御部150は、第2水位センサ242の検出結果に基づき、温水ポンプ243の制御を行う。
なお、第2水位センサ242の検出水位は、本実施形態においては水位L、水位M、水位Hの3つとなっており、第1水位センサ42と検出水位数が異なるが、それ以外の構造は第1水位センサ42と同じであるため、ここでは説明を省略する。
Next, the second hot water storage control by the second hot water storage control section 150 will be described with reference to FIG. 5.
The stored water W2 stored in the second hot water tank 240 is supplied as hot water W6 to a hot water demand location (not shown) through the hot water outlet line L6. As a result, the water level WL2 in the second hot water tank 240 decreases.
In such a situation, the second hot water storage control unit 150 controls the hot water pump 243 based on the detection result of the second water level sensor 242.
In this embodiment, the second water level sensor 242 detects three levels: water level L, water level M, and water level H, and the number of detected water levels is different from that of the first water level sensor 42, but other than that, the structure is the same. Since it is the same as the first water level sensor 42, the explanation will be omitted here.

第2貯湯制御部150は、水位下降時(図5の矢印Aを参照。)において、第2温水タンク240内の貯留水W2の水位WL2が水位Lを下回ったことを検出すると、第2温水タンク240内の貯留水W2が不足状態にあると判断し、温水ポンプ243を駆動させる。これにより、第1温水タンク40内の貯留水W1が、第2温水タンク240内に供給される。
このとき、第1温水タンク40内の温水W1(給湯器により第1温度まで加温されていた温水W1)が第2温水タンク240内に供給されることにより、第2温水タンク240内の貯留水W2(蒸気Sを利用して第1温度よりも高い第2温度まで加温されていた貯留水W2)の温度が低下することを考慮し、昇温用給蒸弁54を全開にして、第2温水タンク240に可能な限りの蒸気Sを供給する。なお、給蒸制御部130は、このときにおいては、第2温度センサ241が検出した温度によらずに、昇温用給蒸弁54の開度を全開とする制御を行い、第2温水タンク240内の貯留水W2を、極力早期に昇温する。
When the second hot water storage control unit 150 detects that the water level WL2 of the stored water W2 in the second hot water tank 240 has fallen below the water level L when the water level is falling (see arrow A in FIG. 5), the second hot water storage control unit 150 It is determined that the stored water W2 in the tank 240 is in a shortage state, and the hot water pump 243 is driven. Thereby, the stored water W1 in the first hot water tank 40 is supplied into the second hot water tank 240.
At this time, the hot water W1 in the first hot water tank 40 (the hot water W1 that has been heated to the first temperature by the water heater) is supplied to the second hot water tank 240, so that the water is stored in the second hot water tank 240. Considering that the temperature of the water W2 (the stored water W2 that has been heated to a second temperature higher than the first temperature using the steam S) will decrease, the heating steam supply valve 54 is fully opened, As much steam S as possible is supplied to the second hot water tank 240. Note that, at this time, the steam supply control unit 130 controls the temperature increase steam supply valve 54 to be fully opened, regardless of the temperature detected by the second temperature sensor 241, and controls the temperature increase steam supply valve 54 to be fully opened. The temperature of the stored water W2 in 240 is raised as early as possible.

このような制御を行うことにより、水位WL2は回復していく(図5の矢印Bを参照。)。そして、水位上昇時のあるタイミングにおいて、第2水位センサ242が、水位WL2が水位Mを上回ったことを検出する。
第2貯湯制御部150は、第2温水タンク240内の水位WL2が水位Mを上回ったことを検出すると、昇温用給蒸弁54の制御を、第2温度センサ241の検出温度に基づく通常の温度制御に戻す。なお、この時点では、依然として第2温水タンク240内の水位WL2は高いとはいえない状況であるため、温水ポンプ243の運転は継続する。
By performing such control, the water level WL2 recovers (see arrow B in FIG. 5). Then, at a certain timing when the water level is rising, the second water level sensor 242 detects that the water level WL2 has exceeded the water level M.
When the second hot water storage control unit 150 detects that the water level WL2 in the second hot water tank 240 has exceeded the water level M, the second hot water storage control unit 150 controls the heating steam supply valve 54 to a normal temperature based on the temperature detected by the second temperature sensor 241. Return to temperature control. Note that at this point, the water level WL2 in the second hot water tank 240 is still not high, so the hot water pump 243 continues to operate.

次に、さらに水位WL2が上昇し、第2温水タンク240内の水位WL2が水位Hを上回ったことを検出すると、第2温水タンク240内の貯留水W2が十分な量に達したと判断し、温水ポンプ243の駆動を停止する。なお、昇温用給蒸弁54の制御は、給蒸制御部130による通常の温度制御状態を維持する。
その後、温水需要箇所による温水の消費により、第2温水タンク240内の貯留水W2の水位WL2が低下し、再び水位Lを下回った場合は、前述と同様、温水ポンプ243を駆動して第1温水タンク40内の温水W1を、第2温水タンク240内に供給する。
Next, when the water level WL2 further rises and it is detected that the water level WL2 in the second hot water tank 240 exceeds the water level H, it is determined that the stored water W2 in the second hot water tank 240 has reached a sufficient amount. , the drive of the hot water pump 243 is stopped. In addition, the control of the steam supply valve 54 for temperature increase maintains the normal temperature control state by the steam supply control part 130.
After that, when the water level WL2 of the stored water W2 in the second hot water tank 240 decreases due to hot water consumption by the hot water demand point and falls below the water level L again, the hot water pump 243 is driven as described above. Hot water W1 in the hot water tank 40 is supplied into the second hot water tank 240.

以上のような第2貯湯制御により、第2温水タンク240内の温水W2が少なくなったときに、適切なタイミングで第1温水タンク40から第2温水タンク240に温水を供給することができる。また、第2温水タンク240内の温水温度を適切に制御することができる。 With the second hot water storage control as described above, when the hot water W2 in the second hot water tank 240 becomes low, hot water can be supplied from the first hot water tank 40 to the second hot water tank 240 at an appropriate timing. Furthermore, the temperature of the hot water in the second hot water tank 240 can be appropriately controlled.

なお、昇温用給蒸弁54の制御については、第2温水タンク240内の水位WL2にかかわらず、常に第2温度センサ241の検出温度に基づく通常の温度制御を行う構成を採用してもよい。
なお、第2温水タンク240内の水位WL2が水位Hを上回ったことを検出したとき、昇温用給蒸弁54を閉じてもよい。
なお、第2貯湯制御部150は、給蒸制御部130を介して昇温用給蒸弁54を制御してもよい。
Regarding the control of the heating steam supply valve 54, it is also possible to adopt a configuration in which normal temperature control is always performed based on the temperature detected by the second temperature sensor 241, regardless of the water level WL2 in the second hot water tank 240. good.
Note that when it is detected that the water level WL2 in the second hot water tank 240 has exceeded the water level H, the temperature raising steam supply valve 54 may be closed.
Note that the second hot water storage control section 150 may control the temperature raising steam supply valve 54 via the steam supply control section 130.

なお、第1水位センサ42、第2水位センサ242は、電極式水位検出器に限らず、各種の水位検出器を採用することが可能である。例えばフロート式の水位検出器を複数設けて、各水位閾値を検出できるようにしてもよい。また、電極式水位検出器とフロート式の水位検出器を組み合わせて使用してもよい。さらに、連続的な水位を測定可能な圧力式水位センサや静電容量式水位センサ等の水位検出部を用いて、複数の水位閾値を検出してもよい。 Note that the first water level sensor 42 and the second water level sensor 242 are not limited to electrode type water level detectors, and various types of water level detectors may be used. For example, a plurality of float-type water level detectors may be provided so that each water level threshold can be detected. Further, an electrode type water level detector and a float type water level detector may be used in combination. Furthermore, a plurality of water level thresholds may be detected using a water level detection unit such as a pressure type water level sensor or a capacitance type water level sensor that can continuously measure the water level.

本実施形態に示されるように、給湯器と第1温水タンク40の間で温水の循環を行い、第2温水タンク240内に蒸気を供給する構成を採用することにより、第1温水タンク40内で第1温度付近の温度を維持し、第2温水タンク240内で第2温度まで昇温することが可能となる。よって、第2温度の温水を安定して製造することができる。 As shown in this embodiment, by adopting a configuration in which hot water is circulated between the water heater and the first hot water tank 40 and steam is supplied into the second hot water tank 240, the inside of the first hot water tank 40 is It becomes possible to maintain the temperature near the first temperature in the second hot water tank 240 and raise the temperature to the second temperature in the second hot water tank 240. Therefore, hot water at the second temperature can be stably produced.

以上のように、本実施形態の温水製造システム1は、用水W1をヒートポンプ式給湯システム10の凝縮器に流通させながら、第1温度まで加温する第1加温手段2と、第1加温手段2で加温された用水W1を蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sを利用して第1温度よりも高い第2温度まで昇温する第2加温手段3と、を備える。
図6~図8を用いて、この構成を採用する効果を詳細に説明する。
As described above, the hot water production system 1 of the present embodiment includes the first heating means 2 that heats the water W1 to the first temperature while flowing it to the condenser of the heat pump hot water supply system 10, and the first heating A second heating means 3 is provided for heating the water W1 heated by the means 2 to a second temperature higher than the first temperature using steam S generated by a steam boiler device 30.
The effects of adopting this configuration will be explained in detail using FIGS. 6 to 8.

図6は、加温手段として蒸気ボイラ装置30からの蒸気Sのみを用いて温水製造システムを構築した第1の比較例である。
温水需要箇所側が求める温水の温度は、その用途によって異なるが、例えば食品や薬品用のびんの洗浄、パストライザー殺菌(瓶詰の殺菌)等を行う場合は、75℃~95℃程度の高温域の温水が求められることがある。そこで、温水製造システムが、高温域の温水、例えば90℃の温水を温水需要箇所側に供給するケースについて説明する。
FIG. 6 shows a first comparative example in which a hot water production system was constructed using only steam S from the steam boiler device 30 as a heating means.
The temperature of hot water required by the hot water demand site varies depending on its purpose, but for example, when cleaning food and medicine bottles, pasteurizing sterilization (sterilizing bottling), etc. Hot water may be required. Therefore, a case will be described in which the hot water production system supplies hot water in a high temperature range, for example, 90° C., to a hot water demand location.

図6の温水製造システム5は、加温手段として蒸気ボイラ装置30からの蒸気Sのみを利用している。ここで、蒸気ボイラは、ガス燃焼または油燃焼のバーナを有し、化石燃料を使用して蒸気を発生するものである。そのため、この温水製造システム5のCO排出量およびランニングコストは比較的高い値となっており、大幅な削減が求められている。 The hot water production system 5 in FIG. 6 uses only the steam S from the steam boiler device 30 as a heating means. Here, the steam boiler has a gas-fired or oil-fired burner and generates steam using fossil fuel. Therefore, the CO 2 emissions and running costs of this hot water production system 5 are relatively high, and significant reductions are required.

そこで加温手段として、COPが高いヒートポンプ式給湯システム10を用いた温水製造システムを採用することが考えられる。
図7は、加温手段として、ヒートポンプ式給湯システム10のみを用いて温水製造システム6を構築した第2の比較例である。電力のCO排出係数(0.51kgCO/kWh)は、都市ガス13AのCO排出係数(0.18kgCO/kWh)よりも大きいが、出力当たりのCO排出量で比較すると、COPの高いヒートポンプの方が蒸気ボイラよりも少なくなる。また、電力単価(15円/kWh程度)は、都市ガス13Aの燃料単価(6.2円/kWh程度)よりも高いが、出力当たりのランニングコストで比較すると、COPの高いヒートポンプの方が蒸気ボイラよりも安くなる。そのため、温水製造システム6は、図6の温水製造システム5よりは、CO排出量およびランニングコストが低下する。
Therefore, it is conceivable to adopt a hot water production system using a heat pump hot water supply system 10 with a high COP as a heating means.
FIG. 7 shows a second comparative example in which a hot water production system 6 is constructed using only the heat pump hot water supply system 10 as a heating means. The CO 2 emission coefficient of electricity (0.51 kg CO 2 /kWh) is larger than that of city gas 13A (0.18 kg CO 2 /kWh), but when compared in terms of CO 2 emissions per output, COP's A high heat pump will require less than a steam boiler. In addition, the unit price of electricity (about 15 yen/kWh) is higher than the unit price of city gas 13A fuel (about 6.2 yen/kWh), but when comparing the running cost per output, heat pumps with higher COP are better than heat pumps with higher COP. It will be cheaper than a boiler. Therefore, the hot water production system 6 has lower CO 2 emissions and running costs than the hot water production system 5 in FIG. 6 .

ただし、ヒートポンプは、給湯温度が低ければCOPは相対的に高く、CO排出量の削減効果が高いものの、給湯温度を高めて使用する場合は、COPは相対的に低くなり、CO排出量の削減効果が低下する。
例えば、90℃の温水を給湯する場合におけるヒートポンプのCOPは、一例として2.8相当である。よって、加温手段として蒸気ボイラからの蒸気のみを利用する温水製造システム5と比較したときのCO排出量の削減効果(CO排出削減比)は10%程度に留まる。また、ランニングコストの削減効果(ランニングコスト削減比)も20%程度に留まる。
However, with heat pumps, if the water supply temperature is low, the COP is relatively high and the effect of reducing CO2 emissions is high, but when the hot water supply temperature is raised and used, the COP is relatively low and the CO2 emissions are The reduction effect will decrease.
For example, the COP of a heat pump when supplying hot water at 90° C. is equivalent to 2.8. Therefore, when compared with the hot water production system 5 that uses only steam from a steam boiler as a heating means, the reduction effect on CO 2 emissions (CO 2 emission reduction ratio) remains at about 10%. Furthermore, the running cost reduction effect (running cost reduction ratio) remains at about 20%.

次に、本実施形態の温水製造システム1、すなわち、用水W1をヒートポンプ式給湯システム10の凝縮器に流通させながら第1温度まで加温する第1加温手段2と、第1加温手段2で加温された用水W1を蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sを利用して第1温度よりも高い第2温度まで昇温する第2加温手段3と、を備えるハイブリッド温水製造システムについて検討する。 Next, the hot water production system 1 of this embodiment, that is, the first heating means 2 that heats the water W1 to a first temperature while circulating it through the condenser of the heat pump hot water supply system 10; About a hybrid hot water production system comprising: second heating means 3 for heating water W1 heated by water W1 to a second temperature higher than the first temperature using steam S generated by a steam boiler device 30; think about.

図8に、このような温水製造システム1の概要を示す模式的な図を示す。
このような温水製造システム1であれば、第1加温手段2としてのヒートポンプ式給湯システム10が、高効率で運転できる温度帯まで、例えば70℃まで用水W1を加温し、この加温された温水W1を、蒸気ボイラ装置30からの蒸気Sを利用して高温域まで、例えば90℃まで昇温することが可能であり、高温域の温水を高効率で製造することができる。
FIG. 8 shows a schematic diagram showing an overview of such a hot water production system 1.
In such a hot water production system 1, the heat pump hot water supply system 10 as the first heating means 2 heats the water W1 to a temperature range where it can be operated with high efficiency, for example, to 70°C, and The heated water W1 can be heated to a high temperature range, for example, 90° C., using the steam S from the steam boiler device 30, and hot water in the high temperature range can be produced with high efficiency.

ここで、給湯温度が70℃の場合におけるヒートポンプのCOPは、一例として4.2相当であり、非常に高い。本実施形態の温水製造システム1においては、ヒートポンプは、このような高いCOPを維持できる温度帯までの加温を受け持つ。
例えば、温水製造システム1として90℃の温水を製造したい場合において、ヒートポンプは70℃までの加温を受け持つ。このとき、ヒートポンプは、90℃の温水を製造するのに必要な総熱出力の60%~80%(負荷率60%~80%)程度を受け持つこととなる。
そして、70℃から90℃までの昇温は、蒸気ボイラが受け持つ。このとき、蒸気ボイラは、90℃の温水を製造するのに必要な総熱出力の20%~40%(負荷率20%~40%)程度を受け持つこととなる。
Here, the COP of the heat pump when the hot water supply temperature is 70° C. is, for example, equivalent to 4.2, which is very high. In the hot water production system 1 of this embodiment, the heat pump is responsible for heating up to a temperature range that can maintain such a high COP.
For example, when the hot water production system 1 wants to produce hot water at 90°C, the heat pump is responsible for heating up to 70°C. At this time, the heat pump will be in charge of approximately 60% to 80% (load factor 60% to 80%) of the total heat output required to produce hot water at 90°C.
The steam boiler is responsible for raising the temperature from 70°C to 90°C. At this time, the steam boiler will be in charge of about 20% to 40% (load factor 20% to 40%) of the total heat output necessary to produce hot water at 90°C.

そして、ヒートポンプと蒸気ボイラをこのような組合せで用いたときの温水製造システム1は、加温手段として蒸気ボイラからの蒸気のみを利用する温水製造システム5と比較して、CO排出量の削減効果が30%程度となり、その削減効果は非常に高い。また、ランニングコストの削減効果についても35%程度となり、その削減効果は非常に高い。 The hot water production system 1 using such a combination of a heat pump and a steam boiler reduces CO 2 emissions compared to the hot water production system 5 that uses only steam from the steam boiler as a heating means. The reduction effect is approximately 30%, which is extremely high. Furthermore, the running cost reduction effect is approximately 35%, which is a very high reduction effect.

このように、本実施形態の温水製造システム1を使用することにより、出湯温度を高めた場合であっても、CO排出量、ランニングコストを極めて効果的に削減することができる。
また、本実施形態の温水製造システム1であれば、目標とする出湯温度に応じて、ヒートポンプと蒸気ボイラの出力割合、すなわちそれぞれの熱出力の受け持ち分(出力分担)を適切に調整することにより、極めて効果的にCO排出量の削減、ランニングコストの削減を実現することができる。
温水製造システム1の目標出湯温度に応じたヒートポンプと蒸気ボイラの出力割合の関係は、テーブルや計算式により記憶されていることが好ましい。例えば、目標出湯温度を設定可能な構成とし、設定された目標出湯温度に応じて、適切なヒートポンプと蒸気ボイラの出力割合が設定される。
In this way, by using the hot water production system 1 of this embodiment, even when the tapping temperature is increased, CO 2 emissions and running costs can be extremely effectively reduced.
In addition, in the hot water production system 1 of this embodiment, the output ratio of the heat pump and the steam boiler, that is, the share of heat output (output share) of each, can be adjusted appropriately according to the target hot water temperature. , it is possible to extremely effectively reduce CO 2 emissions and running costs.
It is preferable that the relationship between the output ratios of the heat pump and the steam boiler according to the target hot water outlet temperature of the hot water production system 1 is stored in a table or a calculation formula. For example, the configuration is such that a target hot water outlet temperature can be set, and an appropriate output ratio of the heat pump and steam boiler is set according to the set target hot water outlet temperature.

図9は、本実施形態の温水製造システム1を用いて、例えば90℃の温水を製造して出湯する場合における、CO排出削減比およびランニングコスト削減比を示すグラフである。 FIG. 9 is a graph showing the CO 2 emission reduction ratio and the running cost reduction ratio in the case of producing and dispensing hot water at, for example, 90° C. using the hot water production system 1 of this embodiment.

図9のグラフの横軸は、ヒートポンプの給湯温度である。そして、図9の折れ線グラフの縦軸は、CO排出削減比およびランニングコスト削減比である。
ここで、CO排出削減比は、加温手段として蒸気ボイラからの蒸気のみを利用する温水製造システム5のCO排出量を100%とした場合に、本実施形態の温水製造システム1で削減できたCO排出量の割合を示している。すなわち、CO排出削減比が25%であれば、温水製造システム1への転換を図ることで、100%のCO排出量を75%まで削減できることを意味している。
一方、ランニングコスト削減比は、加温手段として蒸気ボイラからの蒸気のみを利用する温水製造システム5のランニングコストを100%とした場合に、本実施形態の温水製造システム1で削減できたランニングコストの割合を示している。すなわち、ランニングコスト削減比が30%であれば、温水製造システム1への転換を図ることで、100%のランニングコストを70%まで削減できることを意味している。
そして、図9の棒グラフの縦軸は、ヒートポンプと蒸気ボイラの出力割合、すなわち、それぞれの熱出力の受け持ち分(出力分担)を示す。
ヒートポンプの出力割合を示す棒グラフには、そのヒートポンプの給湯温度におけるCOPが付記されている。給湯温度が高くなるほど、COPは低下する。
The horizontal axis of the graph in FIG. 9 is the hot water temperature of the heat pump. The vertical axis of the line graph in FIG. 9 is the CO 2 emission reduction ratio and the running cost reduction ratio.
Here, the CO 2 emission reduction ratio is the reduction in the hot water production system 1 of this embodiment, assuming that the CO 2 emissions of the hot water production system 5 that uses only steam from the steam boiler as a heating means is 100%. It shows the percentage of CO 2 emissions produced. In other words, if the CO 2 emission reduction ratio is 25%, this means that by switching to the hot water production system 1, CO 2 emissions from 100% can be reduced to 75%.
On the other hand, the running cost reduction ratio is the running cost reduced by the hot water production system 1 of this embodiment, when the running cost of the hot water production system 5 that uses only steam from the steam boiler as a heating means is 100%. It shows the percentage of That is, if the running cost reduction ratio is 30%, it means that by switching to the hot water production system 1, the running cost can be reduced from 100% to 70%.
The vertical axis of the bar graph in FIG. 9 indicates the output ratio of the heat pump and the steam boiler, that is, the share of heat output (output share) of each.
The COP at the hot water supply temperature of the heat pump is attached to the bar graph showing the output ratio of the heat pump. The higher the hot water temperature, the lower the COP.

図9の折れ線グラフにおいて、ヒートポンプ給湯温度=90℃のデータと、ヒートポンプ給湯温度=50℃~80℃のデータを比較すると、ヒートポンプのみを用いて90℃の温水を製造する場合(ヒートポンプ給湯温度=90℃のデータ)に比べて、ヒートポンプで50~80℃まで加温し、その後蒸気を利用して90℃まで昇温した方が、明らかにCO削減効果が高く、またランニングコスト削減効果が高いことが理解できる。例えば、ヒートポンプで50~70℃まで加温し、その後蒸気を利用して90℃まで昇温すれば、CO削減効果、ランニングコスト削減効果は高い。
さらに、折れ線グラフの傾向からして、例えばヒートポンプで85℃まで加温し、その後蒸気を利用して90℃まで加温した場合であっても、本発明の効果が得られることを理解することができる。
In the line graph of Figure 9, when comparing the data for heat pump hot water supply temperature = 90°C and the data for heat pump hot water supply temperature = 50°C to 80°C, it is found that when hot water of 90°C is produced using only a heat pump (heat pump hot water supply temperature = Compared to 90°C data), heating the plant to 50 to 80°C using a heat pump and then raising the temperature to 90°C using steam is clearly more effective in reducing CO2 emissions and in reducing running costs. I can understand that it is expensive. For example, heating to 50 to 70°C using a heat pump and then raising the temperature to 90°C using steam will have a high CO2 reduction effect and running cost reduction effect.
Furthermore, from the trend of the line graph, it should be understood that the effects of the present invention can be obtained even if the temperature is heated to 85°C using a heat pump and then heated to 90°C using steam. I can do it.

このように、本実施形態の温水製造システム1、すなわち、用水W1をヒートポンプ式給湯システム10の凝縮器に流通させながら、第1温度まで加温する第1加温手段2と、第1加温手段2で加温された用水W1を蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sを利用して第1温度よりも高い第2温度まで昇温する第2加温手段と、を備えたハイブリッド温水製造システムを使用することにより、システムとしての出湯温度を高める場合であっても、CO排出量、ランニングコストを極めて効果的に削減することができる。 In this way, the hot water production system 1 of the present embodiment, that is, the first heating means 2 that heats the water W1 to the first temperature while circulating it to the condenser of the heat pump hot water supply system 10; A second heating means for raising the temperature of the water W1 heated by the means 2 to a second temperature higher than the first temperature by using the steam S generated by the steam boiler device 30. By using the system, CO 2 emissions and running costs can be extremely effectively reduced even when the system increases the hot water temperature.

そして、本実施形態の温水製造システム1の第1加温手段2は、用水W1をヒートポンプ式給湯器の凝縮器に循環させながら、第1温度まで加温している。
このように、第1加温手段2が循環方式であれば、貫流(一過流通)方式に比べて、ヒートポンプ回路90の凝縮器92への通水流量を減らしつつ、用水W1を効率的に加温することが可能となり、ランニングのコストパフォーマンスに優れたシステムを構築することができる。
The first heating means 2 of the hot water production system 1 of this embodiment heats the water W1 to a first temperature while circulating it to the condenser of the heat pump water heater.
In this way, if the first heating means 2 is a circulation type, compared to a once-through type, the water flow rate to the condenser 92 of the heat pump circuit 90 can be reduced, and the water W1 can be efficiently used. This makes it possible to heat the vehicle, making it possible to build a system with excellent running cost performance.

そして、本実施形態の温水製造システム1の第2加温手段3は、第1加温手段2で加温された用水W1を蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sと直接熱交換させて第1温度よりも高い第2温度まで昇温している。
このように、第1加温手段2で加温された用水W1を蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sと直接熱交換させることにより、第1加温手段2で加温された用水W1は迅速に昇温する。すなわち、蒸気Sの全熱(顕熱および潜熱)が利用されることにより、第1加温手段2で加温された用水W1は迅速に昇温する。よって、出湯温度の制御応答性も向上する。
The second heating means 3 of the hot water production system 1 of the present embodiment directly exchanges heat with the water W1 heated by the first heating means 2 with the steam S generated by the steam boiler device 30. The temperature has increased to a second temperature higher than the first temperature.
In this way, by directly exchanging heat between the water W1 heated by the first heating means 2 and the steam S generated by the steam boiler device 30, the water W1 heated by the first heating means 2 is heated. Raise the temperature quickly. That is, by utilizing the total heat (sensible heat and latent heat) of the steam S, the temperature of the water W1 heated by the first heating means 2 is rapidly raised. Therefore, the control responsiveness of the tapping temperature is also improved.

なお、このような効果を得る上で、給湯器として、電気駆動の冷媒圧縮機を有するヒートポンプ式給湯器を用い、蒸気ボイラとして、ガス燃焼または油燃焼のバーナを有する蒸気ボイラを用いることが特に好ましい。
そして、第1温度を50~85℃とし、第2の温度を、第1温度よりも高い温度であって、75℃~95℃とすることで、本発明の効果を適切に得ることができる。好ましくは、第1温度を50~80℃とし、前記第2温度を、第1温度よりも高い温度であって、75~95℃とする。さらに好ましくは、第1温度を50~70℃とし、前記第2温度を75~95℃とする。
このように、電気駆動の冷媒圧縮機を有するヒートポンプ式給湯器と、化石燃料を燃焼させるバーナを有する蒸気ボイラを組み合わせ、それぞれで加温する温度範囲を適切に設定することで、ヒートポンプ式給湯器単独で、あるいは蒸気ボイラ単独で高温水を製造する場合に比べて、高いCO排出量の削減効果と高いランニングコストの削減効果を得ることができる。
In order to obtain these effects, it is particularly recommended to use a heat pump type water heater with an electrically driven refrigerant compressor as the water heater, and use a steam boiler with a gas-fired or oil-fired burner as the steam boiler. preferable.
By setting the first temperature to 50 to 85°C and setting the second temperature to 75 to 95°C, which is higher than the first temperature, the effects of the present invention can be appropriately obtained. . Preferably, the first temperature is 50 to 80°C, and the second temperature is higher than the first temperature, and is 75 to 95°C. More preferably, the first temperature is 50 to 70°C, and the second temperature is 75 to 95°C.
In this way, by combining a heat pump water heater with an electrically driven refrigerant compressor and a steam boiler with a burner that burns fossil fuels, and by appropriately setting the heating temperature range of each, the heat pump water heater Compared to producing high-temperature water by itself or by using a steam boiler alone, it is possible to obtain a high CO 2 emission reduction effect and a high running cost reduction effect.

なお、本実施形態の温水製造システム1は、第2加温手段3として、第2温水タンク240を備えていることが好ましいが、第2温水タンク240を設けず、第1温水タンク40から出湯した温水W1に対して、その流路中において直接給蒸を行う構成を採用してもよい。 The hot water production system 1 of the present embodiment preferably includes a second hot water tank 240 as the second heating means 3; A configuration may be adopted in which steam is directly supplied to the hot water W1 in the flow path thereof.

なお、適切な貯湯制御を行う上で、ヒートポンプ式給湯システム10を構成する給湯器は、複数台有することが好ましいが、1台であってもよい。1台の場合は、本実施形態において説明した複数台の給湯器による制御は行わず、第1温水タンク40の水温に基づく給湯のオンオフ制御等が行われる。
なお、給湯器を複数台とする場合は、2台以上の任意の台数とすることができる。
In addition, in order to perform appropriate hot water storage control, it is preferable to have a plurality of water heaters constituting the heat pump type hot water supply system 10, but it may be one. In the case of one water heater, the control using the plurality of water heaters described in the present embodiment is not performed, and hot water supply on/off control based on the water temperature of the first hot water tank 40 is performed.
In addition, when using a plurality of water heaters, the number can be any number greater than or equal to two.

なお、蒸気ボイラ装置30を構成するボイラは、複数台有することが好ましいが、1台であってもよい。1台の場合は、測定された蒸気圧力値と、目標蒸気圧力値に基づき、燃焼率の制御等が行われてもよい。
なお、複数台のボイラを用いる場合は、2台以上の任意の台数とすることができる。
また、蒸気ボイラ装置30を構成するボイラは、貫流ボイラ以外のボイラであってもよい。
Note that, although it is preferable to have a plurality of boilers constituting the steam boiler device 30, there may be one boiler. In the case of one steam pressure generator, the combustion rate may be controlled based on the measured steam pressure value and the target steam pressure value.
In addition, when using multiple boilers, it can be set as two or more arbitrary boilers.
Moreover, the boiler that constitutes the steam boiler device 30 may be a boiler other than a once-through boiler.

なお、製造した温水は、食品や薬品用のびんの洗浄用、パストライザー殺菌用に限らず、各種の用途に使用することができる。
例えば、食品・飲料分野における温水利用であれば、原材料・加工品の加温、洗びん、製造機器の定置洗浄(CIP)などの用途に利用することができる。
また、食品・飲料分野における蒸気利用であれば、蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sを高温調理(揚げ物、蒸し物、炒め物)、レトルト釜殺菌(パウチや缶詰の殺菌)、製造設備の定置殺菌(SIP)、温水製造のバックアップなどに利用することができる。
そして、機械分野における温水利用であれば、湯洗・脱脂などの用途に利用することができる。
これらの用途においても、75℃~95℃程度の高温域の温水が求められることがあり、このような高温域の温水を必要とする場合において、本実施形態の温水製造システム1は特に好適に利用可能である。
Note that the produced hot water can be used not only for washing food and medicine bottles and for sterilizing pasteurizers, but also for various other purposes.
For example, when hot water is used in the food and beverage field, it can be used for purposes such as heating raw materials and processed products, washing bottles, and cleaning-in-place (CIP) for manufacturing equipment.
In addition, when using steam in the food and beverage field, the steam S generated by the steam boiler device 30 can be used for high-temperature cooking (frying, steaming, and stir-frying), retort pot sterilization (pouch and canned food sterilization), and emplacement of manufacturing equipment. It can be used for sterilization (SIP), backup for hot water production, etc.
If hot water is used in the machinery field, it can be used for hot water washing, degreasing, etc.
In these applications, hot water in a high temperature range of about 75°C to 95°C may be required, and in cases where hot water in such a high temperature range is required, the hot water production system 1 of the present embodiment is particularly suitable. Available.

以上説明した本実施形態の温水製造システム1によれば、以下のような効果が奏される。 According to the hot water production system 1 of this embodiment described above, the following effects are achieved.

(1)本実施形態の温水製造システム1は、用水W1をヒートポンプ式給湯システム10のヒートポンプ式給湯器11、12、13の凝縮器92に循環させながら第1温度まで加温する第1加温手段2と、第1加温手段2で加温された用水を蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sと直接熱交換させて第1温度よりも高い第2温度まで昇温する第2加温手段3と、を備える。
このように、用水を加温する上で、ヒートポンプ式給湯器11、12、13により高効率に加温できる温度までは第1加温手段2で加温し、さらなる昇温は、蒸気Sと直接熱交換させることによって行うため、出湯温度を高めた場合であっても、CO排出量の削減効果、ランニングコストの削減効果が高い温水製造システムを提供することができる。また、昇温に蒸気Sを用いており、かつ直接熱交換を行うため、温度制御応答性が極めて良好となる。また、第1加温手段が循環方式であるため、貫流(一過流通)方式に比べて凝縮器92への通水流量を減らしつつ、用水を効率的に加温することが可能になり、ランニングのコストパフォーマンスに優れたシステムを構築できる。
(1) The hot water production system 1 of the present embodiment includes a first heating process in which water W1 is heated to a first temperature while being circulated through the condensers 92 of the heat pump water heaters 11, 12, and 13 of the heat pump water supply system 10. means 2, and second heating in which the water heated by the first heating means 2 is heated to a second temperature higher than the first temperature by directly exchanging heat with the steam S generated by the steam boiler device 30. means 3.
In this way, when heating water, the first heating means 2 heats it up to a temperature that can be heated with high efficiency by the heat pump type water heaters 11, 12, and 13, and further temperature increases are performed using the steam S. Since this is performed by direct heat exchange, it is possible to provide a hot water production system that is highly effective in reducing CO 2 emissions and running costs even when the tapping temperature is increased. Furthermore, since steam S is used to raise the temperature and direct heat exchange is performed, the temperature control responsiveness is extremely good. In addition, since the first heating means is a circulation type, it is possible to efficiently heat the water while reducing the flow rate of water to the condenser 92 compared to a once-through type. You can build a running system with excellent cost performance.

(2)本実施形態の温水製造システム1の給湯器11、12、13は、電気駆動の冷媒圧縮機91を有し、蒸気ボイラ装置30は、ガス燃焼または油燃焼のバーナを有し、第1温度は50~70℃であり、第2温度は75~95℃である。
このように、電気駆動の冷媒圧縮機を有するヒートポンプ式給湯器と、化石燃料を燃焼させるバーナを有する蒸気ボイラを組み合わせ、それぞれで加温する温度範囲を適切に設定することで、ヒートポンプ式給湯器単独で、あるいは蒸気ボイラ単独で高温水を製造する場合に比べて、高いCO排出量の削減効果と高いランニングコストの削減効果を得ることができる。
(2) The water heaters 11, 12, 13 of the hot water production system 1 of this embodiment have an electrically driven refrigerant compressor 91, and the steam boiler device 30 has a gas combustion or oil combustion burner. The first temperature is 50-70°C and the second temperature is 75-95°C.
In this way, by combining a heat pump water heater with an electrically driven refrigerant compressor and a steam boiler with a burner that burns fossil fuels, and by appropriately setting the heating temperature range of each, the heat pump water heater Compared to producing high-temperature water by itself or by using a steam boiler alone, it is possible to obtain a high CO 2 emission reduction effect and a high running cost reduction effect.

(3)本実施形態の温水製造システム1の第1加温手段2は、未加温の用水W5が補給され、この用水W5を給湯器11、12、13に循環加温させることにより生成した温水W1を貯留する第1温水タンク40を備え、第2加温手段3は、第1温水タンク40から温水が供給される第2温水タンク240と、第2温水タンク240に蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sを供給する昇温用給蒸ラインL2と、昇温用給蒸ラインL2に設けられた昇温用給蒸弁54と、を備える。
このように、給湯器11、12、13と第1温水タンク40の間で温水W1の循環を行い、第2温水タンク240内に蒸気Sを供給する構成を採用することにより、第1温水タンク40内で第1温度付近の温度を維持し、第2温水タンク240で第2温度まで昇温することが可能となる。よって、第2温度の温水を安定して製造することができる。
(3) The first heating means 2 of the hot water production system 1 of the present embodiment is supplied with unheated water W5 and generated by circulating and heating this water W5 through the water heaters 11, 12, and 13. The second heating means 3 includes a first hot water tank 40 that stores hot water W1, and a second hot water tank 240 to which hot water is supplied from the first hot water tank 40, and a steam boiler device 30 in the second hot water tank 240. It includes a temperature-raising steam supply line L2 that supplies the generated steam S, and a temperature-raising steam supply valve 54 provided in the temperature-raising steam supply line L2.
In this way, by adopting a configuration in which the hot water W1 is circulated between the water heaters 11, 12, 13 and the first hot water tank 40 and the steam S is supplied into the second hot water tank 240, the first hot water tank It becomes possible to maintain the temperature in the vicinity of the first temperature in the hot water tank 40 and raise the temperature to the second temperature in the second hot water tank 240. Therefore, hot water at the second temperature can be stably produced.

(4)本実施形態の第2加温手段3は、第2温水タンク240内の温水W2の温度を検出する第2温度センサ241を備え、第2温度センサ241の検出温度が目標貯湯温度になるように昇温用給蒸弁54の開度を制御する。
これにより、第2温水タンク240内の温水温度を適切に制御することができる。
(4) The second heating means 3 of this embodiment includes a second temperature sensor 241 that detects the temperature of the hot water W2 in the second hot water tank 240, and the detected temperature of the second temperature sensor 241 reaches the target hot water storage temperature. The opening degree of the steam supply valve 54 for temperature rise is controlled so that the temperature rises.
Thereby, the hot water temperature within the second hot water tank 240 can be appropriately controlled.

(5)本実施形態の温水製造システム1は、第1温水タンク40内の水位WL1を検出する第1水位センサ42と、第1温水タンク40に用水を補給する補給水ラインL5と、補給水ラインL5に設けられた補給水弁62と、を備え、第1水位センサ42の検出水位が設定水位を下回ると、補給水弁62を開放する。
これにより、第1温水タンク40内の温水W1が少なくなったときに、適切なタイミングで補給水ラインL5から用水W5の補給を行うことができる。
(5) The hot water production system 1 of the present embodiment includes a first water level sensor 42 that detects the water level WL1 in the first hot water tank 40, a makeup water line L5 that supplies water to the first hot water tank 40, and a makeup water line L5. A make-up water valve 62 provided in the line L5 is provided, and when the detected water level of the first water level sensor 42 falls below the set water level, the make-up water valve 62 is opened.
Thereby, when the hot water W1 in the first hot water tank 40 becomes low, it is possible to replenish the water W5 from the replenishment water line L5 at an appropriate timing.

(6)本実施形態の温水製造システム1は、第1温水タンク40と第2温水タンク240とを接続する温水送出ラインL16に設けられた温水ポンプ243と、第2温水タンク240の水位WL2を検出する第2水位センサ242と、を備え、第2水位センサ242の検出水位が設定水位を下回ると、温水ポンプ243を駆動する。
これにより、第2温水タンク240内の温水W2が少なくなったときに、適切なタイミングで第1温水タンク40から第2温水タンク240に温水を供給することができる。
(6) The hot water production system 1 of this embodiment uses the hot water pump 243 provided in the hot water delivery line L16 that connects the first hot water tank 40 and the second hot water tank 240, and the water level WL2 of the second hot water tank 240. A second water level sensor 242 is provided, and when the detected water level of the second water level sensor 242 falls below the set water level, the hot water pump 243 is driven.
Thereby, when the hot water W2 in the second hot water tank 240 becomes low, hot water can be supplied from the first hot water tank 40 to the second hot water tank 240 at an appropriate timing.

(7)本実施形態の温水製造システム1は、第1温水タンク40内の温水W1の温度を検出する第1温度センサ41を備え、第1加温手段2は、複数の給湯器11、12、13を含み、第1温水タンク40には、給湯器11、12、13の運転台数を変更するための複数段階の温度閾値が設定され、第1温水タンク40内の温度下降時は、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値を1段階下回るたびに給湯器11、12、13の運転台数を1台ずつ増加させる台数制御を実行し、第1温水タンク40内の温度上昇時は、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値を1段階上回るたびに給湯器11、12、13の運転台数を1台ずつ減少させる台数制御を実行する。
このように、第1温水タンク40内の温水温度に応じて給湯器11、12、13の運転台数を増減させるため、適切に第1温水タンク40内の温水温度の管理を行うことができる。また、消費電力を抑えることができる。
(7) The hot water production system 1 of the present embodiment includes a first temperature sensor 41 that detects the temperature of the hot water W1 in the first hot water tank 40, and the first heating means 2 includes a plurality of water heaters 11, 12. , 13, and the first hot water tank 40 is set with multiple temperature thresholds for changing the number of water heaters 11, 12, 13 in operation. Each time the temperature detected by the first temperature sensor 41 falls below the temperature threshold by one step, the number of water heaters 11, 12, and 13 in operation is increased by one, and when the temperature in the first hot water tank 40 increases, Each time the temperature detected by the first temperature sensor 41 exceeds the temperature threshold by one step, number control is performed in which the number of water heaters 11, 12, and 13 in operation is decreased by one.
In this way, since the number of water heaters 11, 12, and 13 in operation is increased or decreased according to the temperature of the hot water in the first hot water tank 40, the temperature of the hot water in the first hot water tank 40 can be appropriately managed. Furthermore, power consumption can be reduced.

(8)本実施形態の温水製造システム1の給湯器11、12、13は、ヒートポンプ回路90上に設けられた冷媒圧縮機91と、給湯器11、12、13の給湯温度を検出する給湯温度センサ14、15、16と、を備え、給湯温度センサ14、15、16の検出温度が目標給湯温度になるように冷媒圧縮機91の回転数を制御する。
これにより、給湯器11、12、13の給湯温度を適切に制御することができる。
(8) The water heaters 11, 12, and 13 of the hot water production system 1 of this embodiment include a refrigerant compressor 91 provided on the heat pump circuit 90, and a hot water temperature that detects the hot water temperature of the water heaters 11, 12, and 13. The refrigerant compressor 91 is provided with sensors 14, 15, and 16, and controls the rotation speed of the refrigerant compressor 91 so that the temperature detected by the hot water supply temperature sensors 14, 15, and 16 becomes the target hot water temperature.
Thereby, the hot water supply temperature of the water heaters 11, 12, and 13 can be appropriately controlled.

(9)本実施形態の温水製造方法は、用水をヒートポンプ式給湯器11、12、13の凝縮器92に循環させながら第1温度まで加温する第1加温工程と、第1加温工程で加温された用水を蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sと直接熱交換させて第1温度よりも高い第2温度まで昇温する第2加温工程と、を備える。
このように、用水を加温する上で、ヒートポンプ式給湯器11、12、13により高効率に加温できる温度までは第1加温工程で加温し、さらなる昇温は、蒸気Sと直接熱交換させることによって行うため、出湯温度を高めた場合であっても、CO排出量の削減効果、ランニングコストの削減効果が高い温水製造方法を提供することができる。また、昇温に蒸気Sを用いており、かつ直接熱交換を行うため、温度制御応答性が極めて良好となる。また、第1加温工程が循環方式であるため、貫流方式に比べて凝縮器92への通水流量を減らしつつ、用水を効率的に加温することが可能になり、ランニングのコストパフォーマンスに優れた温水製造方法を構築できる。
(9) The hot water production method of the present embodiment includes a first heating step in which water is heated to a first temperature while being circulated through the condensers 92 of the heat pump water heaters 11, 12, and 13; A second heating step is provided in which the heated water is directly exchanged with the steam S generated by the steam boiler device 30 to raise the temperature to a second temperature higher than the first temperature.
In this way, when heating water, the heat pump type water heaters 11, 12, and 13 heat the water to a temperature that can be heated with high efficiency in the first heating step, and further temperature increases are performed directly with the steam S. Since this is performed by heat exchange, it is possible to provide a hot water production method that is highly effective in reducing CO 2 emissions and running costs even when the tapping temperature is increased. Furthermore, since steam S is used to raise the temperature and direct heat exchange is performed, the temperature control responsiveness is extremely good. In addition, since the first heating process is a circulation method, it is possible to efficiently heat the service water while reducing the flow rate of water to the condenser 92 compared to the once-through method, which improves running cost performance. A superior hot water production method can be constructed.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態について、図10を参照しながら説明する。なお、第1実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
第2実施形態の温水製造システム1は、補給水ラインL5を流通する補給水W5と蒸気ボイラ装置30からの蒸気Sとを間接熱交換させる予熱用熱交換器75をさらに備える。
図10は、本発明の第2実施形態に係る温水製造システム1を示す図である。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. 10. Note that descriptions of configurations similar to those in the first embodiment will be omitted.
The hot water production system 1 of the second embodiment further includes a preheating heat exchanger 75 that indirectly exchanges heat between makeup water W5 flowing through the makeup water line L5 and steam S from the steam boiler device 30.
FIG. 10 is a diagram showing a hot water production system 1 according to a second embodiment of the present invention.

図10に示されるように、本実施形態においては、補給水ラインL5に、予熱用熱交換器75が設けられている。予熱用熱交換器75は間接熱交換器であり、補給水ラインL5を通じて供給される給水タンク60からの用水(冷水)W5と蒸気ボイラ装置30からの蒸気との間で間接熱交換を行う。予熱用熱交換器75は、補給水弁62の下流側に設けられている。 As shown in FIG. 10, in this embodiment, a preheating heat exchanger 75 is provided in the makeup water line L5. The preheating heat exchanger 75 is an indirect heat exchanger, and performs indirect heat exchange between the water (cold water) W5 from the water supply tank 60 supplied through the make-up water line L5 and the steam from the steam boiler device 30. The preheating heat exchanger 75 is provided downstream of the make-up water valve 62.

本実施形態の蒸気供給ライン53(昇温用給蒸ラインL2)は途中で分岐しており、一方が第2温水タンク240に接続され、他方が予熱用熱交換器75に接続されている。第2温水タンク240に接続されている側のラインには、第1実施形態と同様の昇温用給蒸弁54が設けられている。一方、予熱用熱交換器75に接続されている側のラインは予熱用給蒸ラインL10を構成し、この予熱用給蒸ラインL10には、予熱用給蒸弁76が設けられている。 The steam supply line 53 (heating steam supply line L2) of this embodiment branches in the middle, one end is connected to the second hot water tank 240, and the other end is connected to the preheating heat exchanger 75. The line connected to the second hot water tank 240 is provided with a heating steam supply valve 54 similar to the first embodiment. On the other hand, the line connected to the preheating heat exchanger 75 constitutes a preheating steam supply line L10, and a preheating steam supply valve 76 is provided in this preheating steam supply line L10.

これらの予熱用熱交換器75、予熱用給蒸ラインL10、予熱用給蒸弁76は追加の加温手段を構成し、補給水ラインL5を通じて供給される補給水W5を加温する機能を有する。 These preheating heat exchanger 75, preheating steam supply line L10, and preheating steam supply valve 76 constitute additional heating means and have a function of heating makeup water W5 supplied through makeup water line L5. .

本実施形態において、第1貯湯制御部140は、第1実施形態において説明した貯湯制御に加えて、予熱用給蒸弁76の制御を行う。具体的には、補給水弁62を開放する際に、予熱用給蒸弁76も一緒に開放する制御を行う。これにより、補給水ラインL5を通じて供給される補給水W5による、第1温水タンク40内の貯留水W1の水温の急激な低下を防ぐことができる。 In this embodiment, the first hot water storage control unit 140 controls the preheating steam supply valve 76 in addition to the hot water storage control described in the first embodiment. Specifically, when the make-up water valve 62 is opened, the preheating steam supply valve 76 is also opened. Thereby, it is possible to prevent the water temperature of the stored water W1 in the first hot water tank 40 from rapidly decreasing due to the make-up water W5 supplied through the make-up water line L5.

補給水弁62は、第1実施形態と同様に、第1温水タンク40内の水位WL1が例えば水位LLを下回ったことを検出したときに開放される。これにより、給水タンク60に貯留されている冷水である補給水W5が、第1温水タンク40に供給されることとなり、第1温水タンク40内の貯留水W1を補給することができるが、第1温水タンク40内の貯留水W1の水温は、当然に低下してしまう。 Similar to the first embodiment, the make-up water valve 62 is opened when it is detected that the water level WL1 in the first hot water tank 40 has fallen below, for example, the water level LL. As a result, the makeup water W5, which is cold water stored in the water supply tank 60, is supplied to the first hot water tank 40, and the stored water W1 in the first hot water tank 40 can be replenished. Naturally, the temperature of the stored water W1 in the first hot water tank 40 decreases.

本実施形態における予熱用熱交換器75は、このような補給水W5の補給による第1温水タンク40内の貯留水W1の水温の低下を極力防ぐために設けられている。すなわち、補給水弁62を開放する際に、予熱用給蒸弁76も一緒に開放することにより、補給水ラインL5を通じて第1温水タンク40内に供給される補給水W5が加温される。これにより、補給水ラインL5から第1温水タンク40に補給水W5を補給するときにおいて、補給水W5の温度を高めることができる。
よって、給湯器で第1温水タンク40内の用水W1を循環して加温する際に、比較的早く第1温度まで加温することができる。
The preheating heat exchanger 75 in this embodiment is provided to prevent the temperature of the stored water W1 in the first hot water tank 40 from decreasing as much as possible due to such replenishment of the makeup water W5. That is, when the make-up water valve 62 is opened, the preheating steam supply valve 76 is also opened, thereby warming the make-up water W5 supplied into the first hot water tank 40 through the make-up water line L5. Thereby, when replenishing the make-up water W5 from the make-up water line L5 to the first hot water tank 40, the temperature of the make-up water W5 can be increased.
Therefore, when the water heater circulates and heats the water W1 in the first hot water tank 40, it can be heated to the first temperature relatively quickly.

以上説明した本実施形態の温水製造システム1によれば、(1)~(9)に加えて、以下のような効果が奏される。 According to the hot water production system 1 of this embodiment described above, in addition to (1) to (9), the following effects are achieved.

(10)本実施形態の温水製造システム1は、補給水ラインL5を流通する補給水W5と蒸気とを間接熱交換させる予熱用熱交換器75と、予熱用熱交換器75に蒸気ボイラ装置30で発生させた蒸気Sを供給する予熱用給蒸ラインL10と、予熱用給蒸ラインL10に設けられた予熱用給蒸弁76と、を備え、補給水弁62を開放する際に、予熱用給蒸弁76を開放する。
これにより、補給水ラインL5から第1温水タンク40に用水を補給するときに、補給水の温度を高めることができる。
(10) The hot water production system 1 of the present embodiment includes a preheating heat exchanger 75 that indirectly exchanges heat between makeup water W5 flowing through the makeup water line L5 and steam, and a steam boiler device 30 in the preheating heat exchanger 75. A preheating steam supply line L10 that supplies the steam S generated in Open the steam supply valve 76.
Thereby, when replenishing water from the replenishment water line L5 to the first hot water tank 40, the temperature of the replenishment water can be increased.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態について、図11、図12を参照しながら説明する。なお、第1実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
第3実施形態の温水製造システム1は、給湯器11、12、13の循環加温対象を第1温水タンク40の貯留水W1または給水タンク60の貯留水W21に切り替える切替手段290(切替弁291~296)をさらに備える。
図11は、本発明の第3実施形態に係る温水製造システム1の要部を示す図であり、第1温水タンク40と、給水タンク60と、給湯器11、12、13と、切替手段290(切替弁291~296)との関係を示す概略図である。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12. Note that descriptions of configurations similar to those in the first embodiment will be omitted.
The hot water production system 1 of the third embodiment includes a switching means 290 (switching valve 291 ~296).
FIG. 11 is a diagram showing main parts of a hot water production system 1 according to a third embodiment of the present invention, including a first hot water tank 40, a water supply tank 60, water heaters 11, 12, and 13, and a switching means 290. (Switching valves 291 to 296).

図11に示されるように、本実施形態においては、給湯器11、12、13と第1温水タンク40との間を接続する第1循環ラインを構成する第1給湯ラインL1および第1給湯戻りラインL1Rと、給湯器11、12、13と給水タンク60との間を接続する第2循環ラインを構成する第2給湯ラインL21および第2給湯戻りラインL21Rを備える。
第1給湯ラインL1、第1給湯戻りラインL1R、第2給湯ラインL21、第2給湯戻りラインL21Rはそれぞれ、複数の給湯器11、12、13に接続するために、図11に示されるように途中で分岐している。
As shown in FIG. 11, in this embodiment, a first hot water supply line L1 and a first hot water return constituting a first circulation line connecting between the water heaters 11, 12, 13 and the first hot water tank 40 are used. line L1R, a second hot water supply line L21 and a second hot water return line L21R that constitute a second circulation line that connects the water heaters 11, 12, 13 and the water supply tank 60.
The first hot water supply line L1, the first hot water supply return line L1R, the second hot water supply line L21, and the second hot water supply return line L21R are connected to the plurality of water heaters 11, 12, and 13, respectively, as shown in FIG. It branches in the middle.

給湯器11の温水の出口側(温水を出湯する側)には、切替弁291が設けられている。また、給湯器11の温水の入口側(温水が戻る側)には、切替弁292が設けられている。この、一対の切替弁291、292を制御することにより、給湯器11と第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態と、給湯器11と給水タンク60の間で貯留水W21が循環する接続状態とを切り替えることができる。切替弁291を第1給湯ラインL1側に切り替え、かつ切替弁292を第1給湯戻りラインL1R側に切り替えたとき、給湯器11と第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態となる。切替弁291を第2給湯ラインL21側に切り替え、かつ切替弁292を第2給湯戻りラインL21R側に切り替えたとき、給湯器11と給水タンク60との間で貯留水W21が循環する接続状態となる。 A switching valve 291 is provided on the hot water outlet side of the water heater 11 (the side from which hot water is dispensed). Further, a switching valve 292 is provided on the hot water inlet side of the water heater 11 (the side to which hot water returns). By controlling the pair of switching valves 291 and 292, a connected state in which the stored water W1 circulates between the water heater 11 and the first hot water tank 40 and a state in which the stored water W1 circulates between the water heater 11 and the water supply tank 60 can be established. The connection state in which W21 circulates can be switched. A connection in which stored water W1 circulates between the water heater 11 and the first hot water tank 40 when the switching valve 291 is switched to the first hot water supply line L1 side and the switching valve 292 is switched to the first hot water return line L1R side. state. When the switching valve 291 is switched to the second hot water supply line L21 side and the switching valve 292 is switched to the second hot water supply return line L21R side, a connection state is established in which the stored water W21 circulates between the water heater 11 and the water supply tank 60. Become.

給湯器12についても同様に、一対の切替弁293、294を制御することにより、給湯器12と第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態と、給湯器12と給水タンク60の間で貯留水W21が循環する接続状態とを切り替えることができる。
給湯器13についても同様に、一対の切替弁295、296を制御することにより、給湯器13と第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態と、給湯器13と給水タンク60の間で貯留水W21が循環する接続状態とを切り替えることができる。
Similarly, for the water heater 12, by controlling the pair of switching valves 293 and 294, the connection state in which the stored water W1 circulates between the water heater 12 and the first hot water tank 40, and the connection state between the water heater 12 and the water supply tank are established. The connection state in which the stored water W21 circulates between 60 and 60 can be switched.
Similarly, for the water heater 13, by controlling the pair of switching valves 295 and 296, the connection state in which the stored water W1 circulates between the water heater 13 and the first hot water tank 40, and the connection state between the water heater 13 and the water supply tank are established. The connection state in which the stored water W21 circulates between 60 and 60 can be switched.

次に、切替手段290の具体的な制御内容について、図11、図12を参照しながら説明する。
第1貯湯制御部140は、第1温水タンク40に設けられた第1温度センサ41の検出結果に基づき、切替手段290を構成する切替弁291~296の制御を行う。
Next, specific control contents of the switching means 290 will be explained with reference to FIGS. 11 and 12.
The first hot water storage control section 140 controls the switching valves 291 to 296 constituting the switching means 290 based on the detection result of the first temperature sensor 41 provided in the first hot water tank 40.

より詳細には、第1温水タンク40内の水温上昇時は、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値を1段階上回るたびに第1温水タンク40に対する給湯器の接続台数を1台ずつ減少させると同時に、給水タンク60に対する給湯器の接続台数を1台ずつ増加させるように切替手段290を制御する。 More specifically, when the water temperature in the first hot water tank 40 rises, the number of water heaters connected to the first hot water tank 40 is decreased by one each time the temperature detected by the first temperature sensor 41 exceeds the temperature threshold by one step. At the same time, the switching means 290 is controlled to increase the number of water heaters connected to the water tank 60 one by one.

以下に、第1温水タンク40内において目標とする貯湯温度である第1目標貯湯温度を70℃とし、台数制御を実行するための温度閾値として、少なくとも50℃、60℃が設定されている場合の例について説明する。 In the following, the first target hot water storage temperature, which is the target hot water storage temperature in the first hot water tank 40, is set to 70°C, and the temperature threshold for executing the number control is set to at least 50°C or 60°C. An example will be explained.

温度上昇時において、第1温度センサ41の検出温度が50℃以下の場合は、3台全ての給湯器11、12、13と第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態となるよう、切替弁291~296を制御する。 When the temperature rises, if the temperature detected by the first temperature sensor 41 is 50° C. or lower, the connected state is such that the stored water W1 circulates between all three water heaters 11, 12, 13 and the first hot water tank 40. The switching valves 291 to 296 are controlled so that.

次に、温度が上昇し、第1温度センサ41の検出温度が50℃を超えたら、3台中1台の給湯器のみ、給水タンク60との間で貯留水W21が循環する接続状態となるよう、切替手段290を制御する。
例えば、第3給湯器13のみ、給水タンク60との間で貯留水W21が循環する接続状態となるよう、切替弁295、296を制御する。このとき、第1給湯器11および第2給湯器12は、引き続き第1温水タンク40との間で貯留水W1を循環させている。
Next, when the temperature rises and the temperature detected by the first temperature sensor 41 exceeds 50°C, only one of the three water heaters is connected to the water tank 60 so that the stored water W21 circulates. , controls the switching means 290.
For example, the switching valves 295 and 296 are controlled so that only the third water heater 13 is in a connected state in which the stored water W21 circulates between it and the water supply tank 60. At this time, the first water heater 11 and the second water heater 12 continue to circulate the stored water W1 between them and the first hot water tank 40.

次に、温度がさらに上昇し、第1温度センサ41の検出温度が60℃を超えたら、3台中2台の給湯器について、給水タンク60との間で貯留水W21が循環する接続状態となるよう、切替手段290を制御する。
例えば、第3給湯器13に加えて、第2給湯器12についても、給水タンク60との間で貯留水W21が循環する接続状態となるよう、切替弁293、294を制御する。このとき、第1給湯器11は、引き続き第1温水タンク40との間で貯留水W1を循環させている。
Next, when the temperature further rises and the temperature detected by the first temperature sensor 41 exceeds 60°C, two of the three water heaters are connected to the water tank 60 in which the stored water W21 circulates. Thus, the switching means 290 is controlled.
For example, in addition to the third water heater 13, the switching valves 293 and 294 are controlled so that the second water heater 12 is connected to the water supply tank 60 so that the stored water W21 circulates therebetween. At this time, the first water heater 11 continues to circulate the stored water W1 between the first hot water tank 40 and the first hot water tank 40.

そして、温度がさらに上昇し、第1温度センサ41の検出温度が、第1目標貯湯温度である70℃となったときにおいても、この第1目標貯湯温度の近傍温度を維持できるように、引き続き1台の給湯器のみ、第1温水タンク40との間で貯留水W1を循環させる。
なお、第1目標貯湯温度の近傍温度になったとき、給湯制御部110は、引き続き給湯温度一定制御を行ってもよいが、第1実施形態で示したような、第1温度センサ41に基づくフィードバック制御を行ってもよい。
Then, even when the temperature further rises and the temperature detected by the first temperature sensor 41 reaches 70° C., which is the first target hot water storage temperature, the system continues to maintain the temperature near the first target hot water storage temperature. Only one water heater circulates the stored water W1 between it and the first hot water tank 40.
Note that when the temperature reaches the vicinity of the first target hot water storage temperature, the hot water supply control unit 110 may continue to perform constant hot water supply temperature control; Feedback control may also be performed.

そして、温度がさらに上昇し、第1温度センサ41の検出温度が75℃を超えた場合は、3台全ての給湯器について、給水タンク60との間で貯留水W21が循環する接続状態となるよう、切替弁291~296を制御する。これにより、給湯器と第1温水タンク40との間は、貯留水W1が循環していない状態となる。 If the temperature further rises and the temperature detected by the first temperature sensor 41 exceeds 75°C, all three water heaters enter a connected state in which the stored water W21 circulates between them and the water supply tank 60. The switching valves 291 to 296 are controlled accordingly. As a result, the stored water W1 is not circulating between the water heater and the first hot water tank 40.

次に、温度下降時について説明する。
第1温水タンク40内の温度下降時は、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値を1段階下回るたびに第1温水タンク40に対する給湯器の接続台数を1台ずつ増加させると同時に、給水タンク60に対する給湯器の接続台数を1台ずつ減少させるように切替手段290を制御する。
例えば、第1温度センサ41の検出温度が75℃を上回った後、70℃を下回ったら、1台の給湯器のみ、第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態となるよう、切替手段290を切り替える。次に、第1温度センサ41の検出温度が60℃を下回ったら、2台の給湯器について、第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態となるよう、切替手段290を切り替える。次に、第1温度センサ41の検出温度が50℃を下回ったら、3台全ての給湯器が第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態となるように切替手段290を切り替える。この制御においては、第1温水タンク40に対する給湯器の接続台数を1台増加させたときは、給水タンク60に対する給湯器の接続台数を1台減少させる。
Next, a description will be given of the time when the temperature decreases.
When the temperature in the first hot water tank 40 decreases, the number of water heaters connected to the first hot water tank 40 is increased by one each time the temperature detected by the first temperature sensor 41 falls below the temperature threshold by one level, and at the same time The switching means 290 is controlled to reduce the number of water heaters connected to the tank 60 one by one.
For example, if the temperature detected by the first temperature sensor 41 exceeds 75°C and then falls below 70°C, only one water heater becomes connected to the first hot water tank 40 in which the stored water W1 circulates. Therefore, the switching means 290 is switched. Next, when the temperature detected by the first temperature sensor 41 falls below 60°C, the switching means 290 is activated so that the two water heaters are connected to each other so that the stored water W1 circulates between them and the first hot water tank 40. Switch. Next, when the temperature detected by the first temperature sensor 41 falls below 50°C, the switching means 290 is activated so that all three water heaters are connected to the first hot water tank 40 so that the stored water W1 circulates. Switch. In this control, when the number of water heaters connected to the first hot water tank 40 is increased by one, the number of water heaters connected to the water tank 60 is decreased by one.

なお、第1温度センサ41の検出温度に応じて切替手段290を切り替える上で、状態確認時間を設けてもよい。すなわち、温度上昇時において、第1温度センサ41の検出温度が所定の温度閾値を上回っている状態が第1所定時間継続したと判定された場合に、切替手段290を切り替える制御を実行する構成としてもよい。また、温度下降時において、第1温度センサ41の検出温度が所定の温度閾値を下回っている状態が第2所定時間継続したと判定された場合に、切替手段290を切り替える制御を実行する構成としてもよい。
このような制御により、検出温度の下降継続の確認時間、または上昇継続の確認時間に基づいて、切替手段290により切り替え制御を行うことができる。よって、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値付近で変動する場合において、切替手段290による切り替え制御が頻繁に実行されてしまう状況を防ぐことができる。
そして、状態確認時間の設定値は、調整可能となっていることが好ましい。状態確認時間の設定値は、手動または自動で調整可能であり、0よりも大きい値を設定することができる。なお、状態確認時間の計測は、制御部100の内部タイマ等を用いて実施する。
Note that a state confirmation time may be provided when switching the switching means 290 according to the temperature detected by the first temperature sensor 41. That is, when the temperature rises, if it is determined that the state in which the detected temperature of the first temperature sensor 41 exceeds a predetermined temperature threshold continues for a first predetermined period of time, the switching means 290 is configured to be controlled to be switched. Good too. In addition, when it is determined that the temperature detected by the first temperature sensor 41 continues to be below a predetermined temperature threshold for a second predetermined period of time during a temperature drop, the switching means 290 may be switched. Good too.
With such control, the switching means 290 can perform switching control based on the confirmation time that the detected temperature continues to decrease or the detected temperature continues to increase. Therefore, when the detected temperature of the first temperature sensor 41 fluctuates around the temperature threshold value, it is possible to prevent a situation in which the switching control by the switching means 290 is frequently executed.
Preferably, the set value of the status confirmation time is adjustable. The set value of the status confirmation time can be adjusted manually or automatically, and can be set to a value larger than 0. Note that the state confirmation time is measured using an internal timer or the like of the control unit 100.

なお、第1貯湯制御部140は、所定の温度帯における切替手段290の制御状態を、図14のように概ね同一にするのではなく、温度上昇時と温度下降時とで一段階分ずらしてもよい。
例えば、第1温水タンク40内の第1目標貯湯温度を70℃~75℃とする場合について説明する。
このとき、温度上昇時においては、第1温度センサ41の検出温度が60℃以下の場合は、3台全ての給湯器11、12、13と第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態となるよう、切替弁291~296を制御する。60℃を超えたら、3台中1台の給湯器のみ、給水タンク60との間で貯留水W21が循環する接続状態となるよう、切替手段290を制御する。70℃を超えたら、3台中2台の給湯器について、給水タンク60との間で貯留水W21が循環する接続状態となるよう、切替手段290を制御する。
75℃を超えたら、3台全ての給湯器について、給水タンク60との間で貯留水W21が循環する接続状態となるよう、切替弁291~296を制御する。
Note that the first hot water storage control unit 140 does not make the control state of the switching means 290 in a predetermined temperature range approximately the same as shown in FIG. 14, but shifts it by one step when the temperature rises and when the temperature falls. Good too.
For example, a case will be described in which the first target hot water storage temperature in the first hot water tank 40 is set to 70°C to 75°C.
At this time, when the temperature rises, if the temperature detected by the first temperature sensor 41 is 60°C or less, the stored water W1 is flowing between all three water heaters 11, 12, 13 and the first hot water tank 40. The switching valves 291 to 296 are controlled to achieve a circulating connection state. When the temperature exceeds 60° C., the switching means 290 is controlled so that only one of the three water heaters is connected to the water supply tank 60 so that the stored water W21 circulates therebetween. When the temperature exceeds 70° C., the switching means 290 is controlled so that two of the three water heaters are connected to the water supply tank 60 so that the stored water W21 circulates therebetween.
When the temperature exceeds 75° C., the switching valves 291 to 296 are controlled so that all three water heaters are connected to the water supply tank 60 so that the stored water W21 circulates therebetween.

一方、温度下降時においては、第1温度センサ41の検出温度が70℃を下回ったら、1台の給湯器のみ、第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態となるよう、切替手段290を切り替える。60℃を下回ったら、2台の給湯器について、第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態となるよう、切替手段290を切り替える。50℃を下回ったら、3台全ての給湯器が第1温水タンク40との間で貯留水W1が循環する接続状態となるように切替手段290を切り替える。
このような制御であっても、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値付近で変動する場合において、給湯器の運転開始と運転停止が頻繁に実行されてしまう状況を防ぐことができる。
On the other hand, when the temperature falls, if the temperature detected by the first temperature sensor 41 falls below 70°C, only one water heater is connected to the first hot water tank 40 so that the stored water W1 circulates. , switches the switching means 290. When the temperature drops below 60° C., the switching means 290 is switched so that the two water heaters are connected to each other so that the stored water W1 circulates between them and the first hot water tank 40. When the temperature drops below 50° C., the switching means 290 is switched so that all three water heaters are connected to the first hot water tank 40 so that the stored water W1 circulates therebetween.
Even with such control, when the temperature detected by the first temperature sensor 41 fluctuates around the temperature threshold, it is possible to prevent a situation where the water heater is frequently started and stopped.

なお、給湯器の給湯温度の制御については、第1実施形態と同様、基本的には給湯温度一定制御であるが、一部について、第1温度センサ41に基づくフィードバック制御を行ってもよい。 Regarding the control of the hot water supply temperature of the water heater, basically the hot water supply temperature is constant control as in the first embodiment, but feedback control based on the first temperature sensor 41 may be performed for part of the control.

なお、給湯器との間で貯留水を循環する給水タンク60は、給湯器に供給する用水(第1温水タンク40内に補給する補給水)および/または蒸気ボイラ装置30に供給する給水を貯留するタンクであることが好ましいが、加温されることが好ましい用水を貯留しているものであれば、その他の給水タンクであってもよい。 The water supply tank 60 that circulates stored water between the water heater and the water heater stores service water to be supplied to the water heater (makeup water to be supplied in the first hot water tank 40) and/or supply water to be supplied to the steam boiler device 30. However, other water supply tanks may be used as long as they store water that is preferably heated.

これにより、必要性に応じて第1温水タンク40または給水タンク60切り替えて温水製造を行うことができる。また、切り替え可能とすることによりヒートポンプ式給湯器11、12、13の運転を極力継続することが可能となり、ヒートポンプ式給湯器11、12、13の運転再開初期の低温水供給の問題を解消することができる。 Thereby, hot water production can be performed by switching between the first hot water tank 40 and the water supply tank 60 depending on necessity. In addition, by being switchable, it becomes possible to continue the operation of the heat pump type water heaters 11, 12, and 13 as much as possible, which solves the problem of low-temperature water supply at the initial stage of restarting the operation of the heat pump type water heaters 11, 12, and 13. be able to.

なお、給水タンク60内の貯留水の温度を検出する第3温度センサを設け、第1貯湯制御部140は、第3温度センサの検出温度が加温停止温度になると、給水タンク60に給湯中の給湯器を停止させる制御を行ってもよい。
その後、第3温度センサの検出温度が加温開始温度まで低下したとき、給水タンク60への給湯を停止した給湯器の運転を再開し、給水タンク60と給湯器との循環を再開する制御を行ってもよい。
あるいは、給水タンク60内の貯留水の水位を検出する第3水位センサを設け、第3水位センサの検出水位が加温開始水位になると、給水タンク60への給湯を停止した給湯器の運転を再開し、給水タンク60と給湯器との循環を再開する制御行ってもよい。
これにより、給水タンク内の貯留水温度の管理を適切に行うことができる。
Note that a third temperature sensor is provided to detect the temperature of the water stored in the water tank 60, and when the temperature detected by the third temperature sensor reaches the heating stop temperature, the first hot water storage control unit 140 stops the hot water from being supplied to the water tank 60. Control may be performed to stop the water heater.
Thereafter, when the temperature detected by the third temperature sensor falls to the heating start temperature, the water heater that has stopped supplying hot water to the water tank 60 is restarted, and control is executed to restart the circulation between the water tank 60 and the water heater. You may go.
Alternatively, a third water level sensor is provided to detect the water level of the water stored in the water supply tank 60, and when the detected water level of the third water level sensor reaches the heating start water level, the operation of the water heater that has stopped supplying hot water to the water supply tank 60 is stopped. Control may be performed to resume the circulation between the water supply tank 60 and the water heater.
Thereby, the temperature of the stored water in the water supply tank can be appropriately managed.

以上説明した本実施形態の温水製造システム1によれば、(1)~(10)に加えて、以下のような効果が奏される。 According to the hot water production system 1 of the present embodiment described above, in addition to (1) to (10), the following effects are achieved.

(11)本実施形態の温水製造システム1は、給湯器11、12、13に供給する用水および/または蒸気ボイラ装置30に供給する給水を貯留する給水タンク60と、給湯器11、12、13の循環加温対象を第1温水タンク40の貯留水W1または給水タンク60の貯留水W21に切り替える切替手段290と、を備える。
これにより、必要性に応じて第1温水タンク40または給水タンク60切り替えて温水製造を行うことができる。また、切り替え可能とすることによりヒートポンプの運転を極力継続することが可能となり、ヒートポンプの運転再開初期の低温水供給の問題を解消することができる。
(11) The hot water production system 1 of the present embodiment includes a water tank 60 that stores water to be supplied to the water heaters 11, 12, 13 and/or water to be supplied to the steam boiler device 30, and switching means 290 for switching the target of circulation heating to the stored water W1 of the first hot water tank 40 or the stored water W21 of the water supply tank 60.
Thereby, hot water production can be performed by switching between the first hot water tank 40 and the water supply tank 60 depending on necessity. Furthermore, by being switchable, it becomes possible to continue the operation of the heat pump as much as possible, and it is possible to solve the problem of low-temperature water supply at the initial stage of restarting the operation of the heat pump.

(12)本実施形態の温水製造システム1は、第1温水タンク40内の温水W1の温度を検出する第1温度センサ41を備え、第1加温手段2は、複数の給湯器11、12、13を含み、第1温水タンク40には、給湯器11、12、13の接続台数を変更するための複数段階の温度閾値が設定され、第1温水タンク40内の温度下降時は、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値を1段階下回るたびに第1温水タンク40に対する給湯器11、12、13の接続台数を1台ずつ増加させると同時に、給水タンク60に対する給湯器11、12,13の接続台数を1台ずつ減少させるように切替手段290を制御し、第1温水タンク40内の温度上昇時は、第1温度センサ41の検出温度が温度閾値を1段階上回るたびに第1温水タンク40に対する給湯器11、12、13の接続台数を1台ずつ減少させると同時に、給水タンク60に対する給湯器11、12、13の接続台数を1台ずつ増加させるように切替手段290を制御する。
これにより、必要性に応じて第1温水タンク40または給水タンク260に切り替えて温水製造を行うことができる。また、切替手段290を制御することによりヒートポンプの運転を極力継続することが可能となり、ヒートポンプの運転再開初期の低温水供給の問題を解消することができる。
(12) The hot water production system 1 of the present embodiment includes a first temperature sensor 41 that detects the temperature of the hot water W1 in the first hot water tank 40, and the first heating means 2 includes a plurality of water heaters 11, 12. , 13, and the first hot water tank 40 is set with multiple temperature thresholds for changing the number of connected water heaters 11, 12, 13. Each time the temperature detected by the first temperature sensor 41 falls below the temperature threshold by one step, the number of water heaters 11, 12, 13 connected to the first hot water tank 40 is increased by one, and at the same time, the number of water heaters 11, 12 connected to the water tank 60 is increased by one. . The switching means 290 is configured to decrease the number of water heaters 11, 12, 13 connected to one hot water tank 40 one by one, and at the same time increase the number of water heaters 11, 12, 13 connected to one water tank 60 one by one. Control.
Thereby, hot water production can be performed by switching to the first hot water tank 40 or the water supply tank 260 according to necessity. Moreover, by controlling the switching means 290, it becomes possible to continue the operation of the heat pump as much as possible, and it is possible to solve the problem of low-temperature water supply at the initial stage of restarting the operation of the heat pump.

(13)本実施形態の温水製造システム1は、給水タンク60内の貯留水の温度を検出する第3温度センサを備え、第3温度センサの検出温度が加温停止温度になると給水タンク60に給湯中の給湯器を停止させる。
これにより、給水タンク60内の貯留水温度の管理を適切に行うことができる。
(13) The hot water production system 1 of the present embodiment includes a third temperature sensor that detects the temperature of the water stored in the water supply tank 60, and when the detected temperature of the third temperature sensor reaches the heating stop temperature, the water supply tank 60 Stop the water heater that is supplying hot water.
Thereby, the temperature of the stored water in the water supply tank 60 can be appropriately managed.

以上、本発明の温水製造システムの好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。また、複数の実施形態を組み合わせることも可能である。 Although preferred embodiments of the hot water production system of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be modified as appropriate. It is also possible to combine multiple embodiments.

1…温水製造システム
2…第1加温手段
3…第2加温手段
10…ヒートポンプ式給湯システム
11…第1ヒートポンプ式給湯器
12…第2ヒートポンプ式給湯器
13…第3ヒートポンプ式給湯器
14、15、16…給湯温度センサ
30…蒸気ボイラ装置
31…貫流ボイラ
40…第1温水タンク
41…第1温度センサ
42…第1水位センサ
421…第1電極棒
422…第2電極棒
423…第3電極棒
424…第4電極棒
425…第5電極棒
51…蒸気ヘッダ
52…連結ライン
53…蒸気供給ライン
54…昇温用給蒸弁
55…圧力計
60…給水タンク
62…補給水弁
75…予熱用熱交換器
76…予熱用給蒸弁
80…切替手段
81、82、83…切替弁
90…ヒートポンプ回路
91…冷媒圧縮機
92…凝縮器
93…膨張弁
94…蒸発器
100…制御部
110…給湯制御部
120…ボイラ制御部
130…給蒸制御部
140…第1貯湯制御部
150…第2貯湯制御部
240…第2温水タンク
241…第2温度センサ
242…第2水位センサ
243…温水ポンプ
290…切替手段
L1…第1給湯ライン
L1R…第1給湯戻りライン
L2…昇温用給蒸ライン
L4…ボイラ給水ライン
L5…補給水ライン
L6…温水出湯ライン
L7…冷媒循環ライン
L8…熱源水供給ライン
L10…予熱用給蒸ライン
L16…温水送出ライン
L21…第2給湯ライン
L21R…第2給湯戻りライン
W1…用水(温水、貯留水)
W2…温水(貯留水)
W5…補給水(用水、冷水)
W6…温水
W21…貯留水
S…蒸気
R…冷媒
WL1、WL2…水位
1...Hot water production system 2...First heating means 3...Second heating means 10...Heat pump hot water supply system 11...First heat pump water heater 12...Second heat pump water heater 13...Third heat pump water heater 14 , 15, 16... Hot water supply temperature sensor 30... Steam boiler device 31... Once-through boiler 40... First hot water tank 41... First temperature sensor 42... First water level sensor 421... First electrode rod 422... Second electrode rod 423... Three electrode rods 424...Fourth electrode rod 425...Fifth electrode rod 51...Steam header 52...Connection line 53...Steam supply line 54...Steam supply valve for temperature rise 55...Pressure gauge 60...Water supply tank 62...Makeup water valve 75 …Preheating heat exchanger 76…Preheating steam supply valve 80…Switching means 81, 82, 83…Switching valve 90…Heat pump circuit 91…Refrigerant compressor 92…Condenser 93…Expansion valve 94…Evaporator 100…Control unit 110...Hot water supply control section 120...Boiler control section 130...Steam supply control section 140...First hot water storage control section 150...Second hot water storage control section 240...Second hot water tank 241...Second temperature sensor 242...Second water level sensor 243... Hot water pump 290...Switching means L1...First hot water supply line L1R...First hot water supply return line L2...Steam supply line for temperature rise L4...Boiler water supply line L5...Makeup water line L6...Hot water outlet line L7...Refrigerant circulation line L8...Heat source Water supply line L10...Preheating steam supply line L16...Hot water delivery line L21...Second hot water supply line L21R...Second hot water supply return line W1...Water (hot water, stored water)
W2…Hot water (reserved water)
W5…Make-up water (service water, cold water)
W6...Hot water W21...Stored water S...Steam R...Refrigerant WL1, WL2...Water level

Claims (13)

用水をヒートポンプ式給湯器に循環させながら目標給湯温度まで加温する第1加温手段と、
前記第1加温手段で前記目標給湯温度まで加温された用水を蒸気ボイラで発生させた蒸気と直接熱交換させて、前記目標給湯温度よりも高く設定された目標出湯温度まで昇温する第2加温手段と、
前記第1加温手段および前記第2加温手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記設定された目標出湯温度に応じて、前記給湯器と前記蒸気ボイラの出力分担を調整する温水製造システム。
a first heating means for heating the water to a target hot water supply temperature while circulating the water to the heat pump water heater;
The water heated to the target hot water supply temperature by the first heating means is heated by direct heat exchange with steam generated by a steam boiler to raise the temperature to a target hot water outlet temperature set higher than the target hot water supply temperature. 2 heating means;
Control means for controlling the first heating means and the second heating means,
In the hot water production system, the control means adjusts output sharing between the water heater and the steam boiler according to the set target hot water temperature.
前記第2加温手段は、
前記蒸気ボイラで発生させた蒸気を集合させる蒸気ヘッダと、
前記蒸気ヘッダからの蒸気の供給量を調整する昇温用給蒸弁と、を有し、
前記制御手段は、
前記蒸気ヘッダのヘッダ圧力が目標蒸気圧力となるように、前記蒸気ボイラを制御するボイラ制御部と、
前記第2加温手段から出湯する温水が前記設定された目標出湯温度となるように、前記昇温用給蒸弁を制御する給蒸制御部と、を有する請求項1に記載の温水製造システム。
The second heating means includes:
a steam header that collects steam generated in the steam boiler;
a heating steam supply valve that adjusts the amount of steam supplied from the steam header,
The control means includes:
a boiler control unit that controls the steam boiler so that the header pressure of the steam header becomes a target steam pressure;
The hot water production system according to claim 1, further comprising a steam supply control unit that controls the temperature raising steam supply valve so that the hot water discharged from the second heating means has the set target hot water discharge temperature. .
前記第1加温手段は、
未加温の用水が補給され、この用水を前記給湯器に循環加温させることにより生成した温水を貯留する第1温水タンクと、
前記給湯器と前記第1温水タンクの間で用水を循環させる循環ラインと、
前記給湯器で生成した温水の給湯温度を検出する給湯温度センサと、を備え、
前記第2加温手段は、
前記給湯器で生成した温水に前記蒸気ボイラで発生させた蒸気を供給する昇温用給蒸ラインと、
前記昇温用給蒸ラインに設けられた昇温用給蒸弁と、
前記蒸気を供給した後の温水の温度を検出する第2温度センサと、
を備え、
前記制御手段は、
前記給湯温度センサの検出温度が前記目標給湯温度になるように前記給湯器を制御し、前記第2温度センサの検出温度が前記目標出湯温度になるように前記昇温用給蒸弁の開度を制御する請求項1に記載の温水製造システム。
The first heating means includes:
a first hot water tank that is supplied with unheated service water and stores hot water generated by circulating and heating the service water through the water heater;
a circulation line that circulates water between the water heater and the first hot water tank;
A hot water supply temperature sensor that detects the hot water supply temperature of the hot water generated by the water heater,
The second heating means includes:
a heating steam supply line that supplies steam generated by the steam boiler to hot water generated by the water heater;
a temperature-raising steam supply valve provided in the temperature-raising steam supply line;
a second temperature sensor that detects the temperature of the hot water after the steam is supplied;
Equipped with
The control means includes:
The water heater is controlled so that the temperature detected by the hot water temperature sensor becomes the target hot water supply temperature, and the opening degree of the heating steam supply valve is controlled so that the temperature detected by the second temperature sensor becomes the target hot water supply temperature. The hot water production system according to claim 1, wherein the hot water production system controls:
前記第2加温手段は、
前記第1温水タンクから温水が供給される第2温水タンクを備え、
前記昇温用給蒸ラインは、前記第2温水タンクに前記蒸気ボイラで発生させた蒸気を供給し、
前記第2温度センサは、前記第2温水タンク内の温水の温度を検出する請求項3に記載の温水製造システム。
The second heating means includes:
a second hot water tank to which hot water is supplied from the first hot water tank;
The heating steam supply line supplies the second hot water tank with the steam generated in the steam boiler,
The hot water production system according to claim 3, wherein the second temperature sensor detects the temperature of the hot water in the second hot water tank.
前記第1加温手段は、
前記第1温水タンク内の温水の温度を検出する第1温度センサを備え、
前記制御手段は、
前記第1温度センサの検出温度に基づいて、前記循環ラインを介した用水の循環の実行と停止を切り替える請求項3または請求項4に記載の温水製造システム。
The first heating means includes:
comprising a first temperature sensor that detects the temperature of hot water in the first hot water tank;
The control means includes:
The hot water production system according to claim 3 or 4, wherein execution and stop of circulation of water via the circulation line are switched based on the temperature detected by the first temperature sensor.
前記第1加温手段は、
前記第1温水タンク内の水位を検出する第1水位センサと、
前記第1温水タンクに用水を補給する補給水ラインと、
前記補給水ラインに設けられた補給水弁と、を備え、
前記制御手段は、
前記第1水位センサの検出水位が設定水位を下回ると、前記補給水弁を開放する、請求項3~5のいずれかに記載の温水製造システム。
The first heating means includes:
a first water level sensor that detects the water level in the first hot water tank;
a makeup water line that supplies water to the first hot water tank;
A make-up water valve provided in the make-up water line,
The control means includes:
The hot water production system according to any one of claims 3 to 5, wherein the make-up water valve is opened when the detected water level of the first water level sensor falls below a set water level.
前記補給水ラインを流通する用水と蒸気とを間接熱交換させる予熱用熱交換器と、
前記予熱用熱交換器に前記蒸気ボイラで発生させた蒸気を供給する予熱用給蒸ラインと、
前記予熱用給蒸ラインに設けられた予熱用給蒸弁と、を備え、
前記制御手段は、
前記補給水弁を開放する際に、前記予熱用給蒸弁を開放する、請求項6に記載の温水製造システム。
a preheating heat exchanger that indirectly exchanges heat between water and steam flowing through the make-up water line;
a preheating steam supply line that supplies steam generated in the steam boiler to the preheating heat exchanger;
A preheating steam supply valve provided in the preheating steam supply line,
The control means includes:
The hot water production system according to claim 6, wherein the preheating steam supply valve is opened when the make-up water valve is opened.
前記第1温水タンクと前記第2温水タンクとを接続する温水送出ラインに設けられた温水ポンプと、
前記第2温水タンクの水位を検出する第2水位センサと、を備え、
前記制御手段は、
前記第2水位センサの検出水位が設定水位を下回ると、前記温水ポンプを駆動する、請求項4に記載の温水製造システム。
a hot water pump installed in a hot water delivery line connecting the first hot water tank and the second hot water tank;
a second water level sensor that detects the water level of the second hot water tank;
The control means includes:
The hot water production system according to claim 4, wherein the hot water pump is driven when the detected water level of the second water level sensor falls below a set water level.
前記第1加温手段は、前記第1温水タンク内の温水の温度を検出する第1温度センサを備え、
前記第1加温手段は、複数の前記給湯器を含み、
前記第1温水タンクには、前記給湯器の運転台数を変更するための複数段階の温度閾値が設定され、
前記制御手段は、
前記第1温水タンク内の温度下降時は、前記第1温度センサの検出温度が前記温度閾値を1段階下回るたびに前記給湯器の運転台数を1台ずつ増加させる台数制御を実行し、
前記第1温水タンク内の温度上昇時は、前記第1温度センサの検出温度が前記温度閾値を1段階上回るたびに前記給湯器の運転台数を1台ずつ減少させる台数制御を実行する、請求項4~8のいずれかに記載の温水製造システム。
The first heating means includes a first temperature sensor that detects the temperature of hot water in the first hot water tank,
The first heating means includes a plurality of the water heaters,
A plurality of temperature thresholds for changing the number of operating water heaters are set in the first hot water tank,
The control means includes:
When the temperature in the first hot water tank decreases, the number of water heaters in operation is increased by one each time the temperature detected by the first temperature sensor drops by one level below the temperature threshold;
When the temperature in the first hot water tank increases, a number control is performed in which the number of operating water heaters is decreased by one each time the temperature detected by the first temperature sensor exceeds the temperature threshold by one step. 9. The hot water production system according to any one of 4 to 8.
前記給湯器に供給する用水および/または前記蒸気ボイラに供給する給水を貯留する給水タンクと、
前記給湯器の循環加温対象を前記第1温水タンクの貯留水または前記給水タンクの貯留水に切り替える切替手段と、を備える請求項4~8のいずれかに記載の温水製造システム。
a water tank that stores water to be supplied to the water heater and/or water to be supplied to the steam boiler;
The hot water production system according to any one of claims 4 to 8, further comprising a switching means for switching the circulating heating target of the water heater to the water stored in the first hot water tank or the water stored in the water supply tank.
前記第1加温手段は、前記第1温水タンク内の温水の温度を検出する第1温度センサを備え、
前記第1加温手段は、複数の前記給湯器を含み、
前記第1温水タンクには、前記給湯器の接続台数を変更するための複数段階の温度閾値が設定され、
前記制御手段は、
前記第1温水タンク内の温度下降時は、前記第1温度センサの検出温度が前記温度閾値を1段階下回るたびに前記第1温水タンクに対する前記給湯器の接続台数を1台ずつ増加させると同時に、前記給水タンクに対する前記給湯器の接続台数を1台ずつ減少させるように前記切替手段を制御し、
前記第1温水タンク内の温度上昇時は、前記第1温度センサの検出温度が前記温度閾値を1段階上回るたびに前記第1温水タンクに対する前記給湯器の接続台数を1台ずつ減少させると同時に、前記給水タンクに対する前記給湯器の接続台数を1台ずつ増加させるように前記切替手段を制御する、請求項10に記載の温水製造システム。
The first heating means includes a first temperature sensor that detects the temperature of hot water in the first hot water tank,
The first heating means includes a plurality of the water heaters,
A plurality of temperature thresholds for changing the number of connected water heaters are set in the first hot water tank,
The control means includes:
When the temperature in the first hot water tank decreases, the number of water heaters connected to the first hot water tank is increased by one each time the temperature detected by the first temperature sensor falls below the temperature threshold by one. , controlling the switching means to reduce the number of water heaters connected to the water tank one by one;
When the temperature in the first hot water tank increases, the number of water heaters connected to the first hot water tank is decreased by one each time the temperature detected by the first temperature sensor exceeds the temperature threshold by one step. 11. The hot water production system according to claim 10, wherein the switching means is controlled to increase the number of water heaters connected to the water supply tank one by one.
前記給水タンク内の貯留水の温度を検出する第3温度センサを備え、
前記制御手段は、
前記第3温度センサの検出温度が加温停止温度になると前記給水タンクに給湯中の前記給湯器を停止させる、請求項10または11に記載の温水製造システム。
comprising a third temperature sensor that detects the temperature of the water stored in the water supply tank,
The control means includes:
The hot water production system according to claim 10 or 11, wherein the water heater that is supplying hot water to the water tank is stopped when the temperature detected by the third temperature sensor reaches a heating stop temperature.
用水をヒートポンプ式給湯器に循環させながら目標給湯温度まで加温する第1加温工程と、
前記第1加温工程で前記目標給湯温度まで加温された用水を蒸気ボイラで発生させた蒸気と直接熱交換させて、前記目標給湯温度よりも高く設定された目標出湯温度まで昇温する第2加温工程と、を備え、
前記第1加温工程および前記第2加温工程の実行時に、前記設定された目標出湯温度に応じて、前記給湯器と前記蒸気ボイラの出力分担を調整する温水製造方法。

a first heating step of heating the water to a target hot water supply temperature while circulating the water to the heat pump water heater;
A step in which the water heated to the target hot water supply temperature in the first heating step is heated to a target hot water output temperature set higher than the target hot water supply temperature by directly exchanging heat with steam generated in a steam boiler. 2 heating steps;
A method for producing hot water, in which output sharing between the water heater and the steam boiler is adjusted according to the set target hot water temperature when performing the first heating step and the second heating step.

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